本论文采用CALYPSO结构预测程序对AlX（X=N,P,As）和B₂CO进行了结构的预测,并基于第一性原理的计算,通过与已知相的能量比较或形成焓的计算验证了结构的热力学稳定性,以及对独立弹性常数和声子色散曲线的研究验证了潜在结构的机械稳定性和动力学稳定性。同时研究了新结构具有的力学性质、电学性质等,分析了压力对其性质的影响。通过对AlN的结构预测,发现了常压下能量介于wz-AlN和rs-AlN相的四种正交晶系亚稳相（Pmn21-、Pbam-、Pbca-、和Cmcm-AlN）。这四种结构都是直接带隙半导体,它们具有较高的维氏硬度（13.2—15.2 GPa）。在0—20 GPa范围内,随着压力的升高,它们的带隙均增大。通过对AlP的结构预测,提出了常压下能量介于zb-AlP和Cs Cl-AlP的3种AlP亚稳相（cI24-、hR18-、和oC12-AlP）。这3种新结构都是压力驱动型结构。力学性能的研究表明它们的硬度比NiAs-AlP高,其中oC12-AlP具有最高的硬度,高于wz-AlP和zb-AlP。常压下hR18-AlP具有导电性;oC12-AlP是间接带隙半导体;而cI24-AlP是直接带隙半导体。随着压力的升高,oC12-,和cI24-AlP的带隙均减小直至消失。通过对AlAs的结构预测,发现了3种常压下能量介于zb-AlAs、NiAs-AlAs和Cmcm-AlAs的亚稳相（oC12-、hP6-、和cI24-AlAs）,它们都是压力驱动型结构。力学性质的计算揭示了oC12-,和hP6-AlAs具有相似的力学性质,且均高于cI24-AlAs。电学性能的研究表明oC12-,和hP6-AlAs是间接带隙半导体,带隙分别为0.468 eV和1.356 eV;cI24-AlAs是直接带隙半导体,带隙为1.761 eV。采用结构预测程序CALYPSO,提出了一种含有强sp3杂化B-C/O共价键的正交晶系B₂CO相（oP8-B₂CO）。硬度的计算表明oP8-B₂CO为超硬结构。电学性质的研究表明oP8-B₂CO是间接带隙半导体,带隙宽度均高于四方晶系的超硬相tP4-B₂CO和tI16-B₂CO。带隙压力关系的研究发现,在0—100 GPa内,B₂CO超硬相的带隙都随压力升高而增大。