在晶体中掺杂一些过渡金属离子（TMs）可以显著地改善材料的物理化学性能,因而掺杂技术被广泛应用于各个领域。如热电材料、超导体材料、半导体材料等,其性能主要是由晶体的局部结构和TMs的电子态决定的。这是因为掺杂的TMs根据Jahn-Teller效应,可以有效地改变其局部结构,从而影响材料的性能。为了清楚其具体机理,人们通常借助电子顺磁共振（EPR）的自旋哈密顿参量（SHPs）进行全面分析。EPR是研究晶体和化合物中TMs局部结构和电子态的强有力工具,它能够通过材料中TMs的g因子、精细耦合常数A、零场分裂D和交换耦合J来分析材料的电磁性质,进而来获得晶体中杂质的局部结构和能级分裂等重要情况。在TMs中,3d~9(Cu2+)是一种常见的掺杂离子,在立方晶场下,只有一个基态和激发态,能级结构相对简单,在许多材料中都发挥着重要作用。掺杂后,材料的特性主要依赖于Cu2+中心的局部结构（如晶体结构的畸变情况、对称性、键长、键角和原子的占位等）。因此,我们通过解释EPR谱可以定量地得到Cu2+局部结构的重要信息,有助于将Cu2+中心的局部结构特点和材料的性能相结合。据此,本论文基于建立的八面体中3d~9离子的SHPs的微扰公式,将公式用于玻璃、生物炭、MOFs等氧化物材料中,并成功的分析了其EPR谱。（1）对Cu2+掺杂MX?M2O?B2O3（M=Pb、Ba;X=F、Cl和Br）玻璃进行了理论研究,利用高阶微扰公式发现,其计算的高阶微扰的SHPs与实验的SHPs吻合较好,具有较好的适用性和准确性。（2）在生物炭中掺杂Cu2+后,对其EPR谱进行了理论分析,明确了局部结构畸变方式,对后期此类材料的应用明确了方向。（3）对Zn DABCO系列材料的局部结构进行了全面研究,通过拟合两个代表性信号的实验EPR谱,利用轴向畸变率ρ和平面键长畸变率τ量化了四角和正交伸长的[Cu O4N]9-团簇的畸变,最后发现Cu2+的掺杂使宿主Zn2+位点发生较大的畸变。根据吸附等温线,发现Cu2+掺杂不仅改变了Zn DABCO的局部结构,对其对气体的吸附特性也有一定影响。（4）根据SHPs的微扰公式,从理论上研究了Cu2+和Mn2+对Cd O立方八面体结构的影响。并通过杂化泛函（HES06）计算,准确地得到了纯Cd O的带隙,并分析了Cu2+和Mn2+掺杂对其带隙的影响,从电子结构上看,Cu2+和Mn2+与O2-之间的共价性和态密度表现出一致的趋势。因此,我们可以知道TMs掺杂可以有效地改变Cd O的电导率特性,使其在半导体领域具有较广的应用前景。