材料的物理性质是材料设计的基础数据，这些基础数据的获得，一方面可以从实验上进行测量，另一方面可以通过计算来获得。在对复杂体系材料性能的计算和模拟中，往往需要材料组元的相关物理性质的数据，因此，纯元素的物理性能的计算是计算材料学中急需研究的课题。特别是近年来，基于密度泛函的第一原理方法的发展，使得第一原理计算方法有着半经验方法不可比拟的优势，成为计算材料学中重要的理论方法。 弹性性质是研究材料的力学性能和结构材料设计的基础，也是研究材料热力学性质的一个重要的参数，本文采用第一原理计算方法对OK下纯金属元素的弹性常数进行了系统的计算，为材料设计和热力学性质的计算提供系统的数据。 由于铝合金在工程和基础研究中的重要性，特别是近年来对高比强度铝基大块非晶的研究，使得对铝基合金的研究成为材料研究领域的重要的前沿课题。本文采用第一原理计算方法系统地计算了Al-Ce，Al-Nd和Al-zr三个二元系中所有金属间化合物的形成焓、弹性常数、体弹性模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比、德拜温度等物理性质，计算结果与实验结果及其他理论预测结果符合得很好。