随着激光制冷和俘获技术的快速发展,原子光钟的精度得到了巨大的提高。目前最好的Sr原子晶格钟的精度已经达到了 10-18量级。在确定基本物理常数、检验洛伦兹不变性和寻找新物理等领域中,相关实验对原子光钟的精度提出了更高的需求。发展更高精度的原子光钟需要精确控制光钟原子与外场的相互作用,降低系统的不确定度。Cd原子在室温下具有较小的黑体辐射频移,被提议为原子光晶格钟的新候选体系。实验上确定Cd原子的魔幻波长后,斯塔克频移的领头项被有效地消除。同时,多极极化率和高阶斯塔克频移的重要性显现出来,这需要定量评估。相对论芯极化势联合组态相互作用方法广泛应用于重原子的结构属性计算中,在定量和定性地预测重原子的性质中发挥了重要作用。相对论芯极化势方法只包括原子实与价电子之间相互作用的领头项,而忽略了高阶芯极化势。随着核电荷的增加,以及对精度的高要求,高阶芯极化势对原子结构属性的影响需要定量分析。本论文首先采用基于B样条的Hartree-Fock和Dirac-Fock方法,计算了闭壳层原子体系的原子轨道和基态能量。然后采用包含高阶芯极化势的相对论芯极化势联合组态相互作用的方法计算了 Cd原子光钟态的动力学多极极化率,并分析了高阶芯极化势对Mg、Cd、Sr等光钟体系极化率的影响。本论文的主要内容有:（1）发展了基于B样条基组Hartree-Fock和Dirac-Fock程序,理论计算了闭壳层原子体系的基态能量,并进行了收敛性检验。通过与其它理论方法下的计算结果相比较,验证了程序的正确性与可靠性,为本论文两价电子原子体系中核实部分的计算奠定了基础。（2）在相对论芯极化势联合组态相互作用方法中考虑了高阶芯极化势,计算了 Mg和Sr原子的约化矩阵元和静态偶极极化率,并与未考虑高阶芯极化势的结果进行了详细的对比,研究了高阶芯极化势对Mg和Sr光晶格钟极化率的影响。（3）计算了不同的芯极化势下Cd原子静态偶极化率和多极极化率,详细评估了高阶芯极化势对能量、约化矩阵元和多极极化率的影响,发现了高阶芯极化势对激发态的影响更大。与现有文献的详细比较表明,考虑高阶芯极化势是提高重原子结构计算结果的一种简单有效的方法,且此方法能够推广应用到更多电子原子体系非S态的结构性质计算当中。