冶金过程中的许多现象和性质都与原子迁移扩散有关。研究原子的扩散行为有助于了解固态物质的结构以及缺陷在晶体中的行为。铝合金是生产和生活中常见的合金，因此研究杂质及其缺陷在铝合金中的扩散行为是很有必要。　　 本文的计算是在基于密度泛函理论(DFT)的VASP程序下进行的。首先，采用局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)通过计算铝原子在单空位扩散机制下的自扩散过程中的所有微观参数来得到铝的自扩散系数D，其中这些微观参数包括晶格常数a0、空位形成能E、空位形成熵Sf跃迁激活能Em和扩散激活能Q。计算出来的空位形成能E厂、扩散激活能Q和自扩散常数D0都与实验值符合的很好。其中对于模拟自扩散过程，采用局域密度近似(LDA)要比采用广义梯度近似(GGA)更接近于实验结果。　　 其次，模拟计算了杂质铁(Fe)在铝中的扩散。由于杂质Fe原子的引入，在模拟计算过程中采用了LeClaire的五频率模型来描述Fe原子以及空位周围其他Al原子的扩散行为。在不同的跃迁下，跃迁激活能越大所对应跃迁过程中处于鞍点的有效振动频率越大。计算出来的Fe在Al中扩散常数D01以及扩散激活能Q与实验结果吻合得很好。　　 最后，研究了Li原子在金属间化合物LiAl中的扩散。在LiAl中引入不同的缺陷对体系的态密度和电荷密度的影响都不一样。相比之下，Li缺陷的引入对体系的影响要比Al缺陷的引入对体系的影响较小。本文计算出来的Li在LiAl中扩散常数D01以及扩散激活能Q与Cucinotta等人采用分子动力学模拟计算出来的结果吻合得很好。