一些金属材料在形成氢化物时，其光学性质会发生变化，因而可作为光开关器件或智能膜使用。这种由于材料与氢发生反应导致的光学性能的变化使之不仅具有广泛的工业和生活实用性，并且其变色机理在电子结构水平上所引发的对材料微观结构和能带分布的探讨具有相当的理论价值。 本文首先评述了变色材料的研究进展。其中着重叙述了氢致变色材料的特点。指出了现有变色材料在制备和应用上存在的问题，在此基础上本论文以具有良好储氢性能的Mg为主体系，采用磁控溅射方法制备添加稀土La的Mg-La合金薄膜，研究其吸氢过程中所表现的特殊的光学转换性能。 本研究用磁控溅射法制备Mg-La薄膜，通过对Mg-La薄膜的结构分析，以及不同工艺参数下的比较，使得我们对与磁控溅射这种制备纳米级薄膜的方法有了更清楚的认识和理解。 本文通过实验和计算模拟两种手段分析了Mg-La薄膜的氢致变色特性。在实验方面，运用XRD、SEM分析了Mg-La薄膜的微观结构，使用紫外可见分光光度计测试了薄膜的光学性能基本常数；在计算方面，通过电子密度泛函理论为基础，分子动力学第一性原理为核心的CASTEP模块对能带、光学性能的计算机计算进行拟合验证，提出了薄膜发生变色的机理，充分的证明了变色原理中能带理论的重要性和合理性。 实验发现，Mg-La薄膜吸氢过程中会发生伴随相变的变色过程：即由最初的高度反射的金属态转变为半透明直至全透明的状态。而通过吸收氢气前后的X射线比较分析也从相结构上确定了Mg-La薄膜的吸氢后生成MgH<,2>。而光学性能的测试，得到了该类薄膜吸收氢气后，透射率升高，反射率下降，而且变化程度和吸氢量成正比的结果；Mg-La薄膜的透射率受到薄膜厚度、吸氢时间和薄膜成分的影响。随着薄膜厚度的增加透射率降低并遵循Lambert-Beer定律；随着吸氢时间的增加，透射率先增加，当吸氢饱和时，透射率就不再变化；而随着Mg：La原子比的增加，薄膜的透射率也变大。通过CASTEP模块计算得到的能隙、光学性能等结果和实际实验的结果比较，得到了很好的吻合。证明了Mg-La薄膜在和氢气发生反应后由于La的存在，引发了MgH<,2>能隙的改变，于是便产生了开关效应，使得光学性能发生了可逆变化。