基于第一性原理计算了稀土元素La、Y分别掺杂和共掺杂Ca2Si的几何结构、能带结构、电子态密度及光学性质。计算结果表明, La单掺杂和La/Y共掺杂使得Ca2Si晶胞体积增大, 带隙变窄, 而Y掺杂后晶胞体积减小, 带隙变宽。La、Y单掺杂和共掺杂后费米能级进入导带, Ca2Si变为n型半导体, Ca2Si的介电函数、消光系数和吸收边均向低能方向移动, 折射率和反射率均增大。

基于第一性原理赝势平面波方法，对稀土(Y、Ce)掺杂β-FeSi2的几何结构、电子结构和光学性质进行了计算与分析。几何结构的计算表明，Y 或Ce掺杂后β-FeSi2的晶格常数改变，晶胞体积减小。电子结构的计算表明，掺入稀土后β-FeSi2 费米面附近的能带结构变得复杂，带隙变窄；总电子态密度发生了变化，Y 的4d 轨道电子态密度和Ce的4f轨道电子态密度主要贡献给费米面附近。光学性质的计算结果表明，Y 或Ce 掺杂后β-FeSi2 的静态介电常数明显提高，介电函数虚部ε2 的峰值均向低能方向移动并且减弱，折射率n0 明显提高，消光系数k 的峰值减弱，计算结果为β-FeSi2材料掺杂稀土改性的实验研究提供了理论依据。