(Mg，Fe)O方镁铁矿和(Mg，Fe)SiO3钙钛矿是下地幔中富含的矿物材料，而后钙钛矿相(PPv)则是下地幔底部D"区域中最主要的矿物物质。探究这些材料在下地幔压力环境下的物理性质有其重要地学价值。近年来，关于下地幔矿物辐射热导率的研究，已成为高压领域一个重要的课题。其原因是，这些信息的获得对理解下地幔的动力学过程具有重要的意义，为了获取这些信息，需要计算得到(Mg，Fe)O方镁铁矿和(Mg，Fe)SiO3钙钛矿以及后钙钛矿在下地幔压力环境下的光吸收谱和折射率数据。同时，由于矿物的光学性质与其电子结构紧密相关，电子结构信息的获得将对理解矿物光学性质变化规律的微观机理有重要贡献。因此，本文采用第一性原理方法，在常温和下地幔压力环境下，计算了方镁铁矿、钙钛矿、后钙钛矿理想晶体以及含空位缺陷晶体的电子结构和光学性质。　　本文主要研究工作和结论如下:　　(1)基于第一性原理方法，研究了(Mg0.8125，Fe0.1875)O方镁铁矿理想晶体、含氧离子空位点缺陷晶体在下地幔压力下的电子结构和光学性质。计算结果表明:与晶体场等理论预测结果一致，二价铁的电子自旋相变将导致理想晶体带隙变宽并引起其吸收光谱明显蓝移，且大约在波数15000cm-1内出现透明现象。然而，缺陷晶体在近红外光区的吸收性却随铁杂质的自旋态转变而显著增强。这意味着，在真实的掺杂浓度下，仅考虑自旋和压力因素还不能解释高压吸收谱实验的观察结果，压力诱导的O2-空位点缺陷可能是引起预测与实验结果出现本质差异的重要原因。理想晶体的折射率数据表明:铁自旋相变对其折射率规律的影响并不明显。当缺陷晶体发生自旋相变时，在低能区域，其折射率缓慢降低;但在高能区域其折射率却增大，压力和波数对折射率存在显著影响。　　(2)电子结构计算数据表明，空位点缺陷和自旋相变的共同作用下，总态密度整体蓝移并引起带隙变宽，价带和导带的峰值强度增加且展开的宽度减小，主峰个数降低，这些变化才是引起高压吸收谱实验中光吸收性增强的原因。　　(3)采用第一性原理方法，计算了(Mg0.875，Fe0.125)SiO3钙钛矿和(Mg0.9，Fe0.1)SiO3后钙钛矿在高压下的光学性质和电子结构。计算数据表明:钙钛矿的结构相变将导致其吸收性增强，证实了基于实验数据的推断。而后钙钛矿二价铁吸收带的波数位置与实验观测结果相近。在后钙钛矿相区，压力将导致吸收带的强度缓慢增加，但二价铁自旋态的转变对其吸收谱的影响却非常微弱。钙钛矿的结构相变将导致其折射率升高;在后钙钛矿相区，压力及自旋态转变对折射率的影响不明显。　　(4)电子结构计算数据表明，不同结构相的态密度受压力因素的影响也存在较大差异。在钙钛矿相区，态密度随压力的增大而变化缓慢，而后钙钛矿相则不同:随压力的增大，态密度峰值强度降低并伴随发生显著的蓝移现象，尖峰的个数减少却表现为宽度增宽，这些变化都与光学性质的变化基本一致。