过渡金属磷化物拥有杰出的物理和化学性能,在能量转换与存储的技术领域引起了越来越多的关注。因此,我们利用第一性原理计算开展了对3d TMP₄（TM=V,Cr,Mn和Fe）的结构,电子结构和弹性性质方面的研究。首先,3d TMP₄结构的基本特征是以P₁₀环为结构单元的磷原子层和多变的过渡金属原子层交替堆叠。其次,杂化泛函理论计算的能带结果表明,这些3d TMP₄的电子结构类型随着原子序数增大,有着从具有金属特征的VP₄到窄带隙半导体CrP₄（带隙为0.63 eV）,再到宽带隙半导体MnP₄和FeP₄（带隙为1.6-2.1 eV）的转变规律。第三,电荷态密度分布和晶体轨道哈密顿布居数计算结果表明,P-P和TM-P键都以共价相互作用为主导,这对结构和电子结构的稳定性起到重要作用。轻金属硫化物因其在储能装置中的应用受到了人们的广泛关注。我们采用第一性原理计算与结构搜索相结合的方法,系统地探索了Be-S二元体系潜在的稳定化合物。值得一提的是,我们发现了分别具有三维和二维结构特征的稳定的铍硫化合物。其中,三维体状BeS₂在常压下为P（?）结构,在1.6 GPa时转变为C2结构,在5.8 GPa时转变为含有独特S₂原子对的立方型c-BeS₂结构,在25 GPa时,c-BeS₂可以达到热力学稳定的状态。我们还发现了以Be₂S₃五边形为基本结构单元的二维penta-BeS₂结构,以及具有双原子层的二维T-BeS结构,其单原子层与h-BN构型相同。杂化泛函理论的能带计算结果表明,P（?）-BeS₂和c-BeS₂为直接带隙半导体,带隙分别为3.38eV和2.53 eV,C2-BeS₂、penta-BeS₂和T-BeS为间接带隙半导体,带隙分别为2.02eV、3.79 eV和4.79 eV。电子局域函数和晶体轨道哈密顿布居数计算结果表明,S-S键为强共价键,Be-S键则以离子作用为主,以共价作用为辅,这对结构的稳定性起到关键作用。