本论文共包括两方面的工作： 一．基于Cu3Au相的Mn3Ge性质理论计算。 Mn和Ge化合物系统具有一定的自旋电子学实用意义，但表现出来的铁磁或者反铁磁性质往往都具有不高的居里温度。研究表明，Mn／Ge化合物材料，只有三种相表现出高于室温的居里温度，分别是MnsGe3，MnGe4和Mn3Ge，其中，Mn3Ge显示出铁磁特性并具有最高的居里温度，可达400K。该居里温度对Mn3Ge作为自旋电子材料有很大的应用前景。研究结果显示Mn3Ge在自然界中以立方体结构存在，其空间群是Pm3m，简称为L]2，也被称作Cu3Au结构。X射线衍射的结果表明，Mn3Ge的晶格常数a=0．3802nm，其饱和磁矩为0．87UB／Mn。Mn3Ge作为一种新型的铁磁性化合物，对于其磁性和电子结构方面，仍缺乏理论和实验的分析。因此，本文利用第一性原理的密度泛函理论，对Mn3Ge的晶格常数、电子态性质、弹性性质和磁学性质等做了一系列的理论计算和分析工作。在研究中采用了梯度展开近似(GGA)方法和局域密度近似(LDA)方法获得了计算结果，并和实验值进行比较。研究表明对于Mn3Ge结构，以由GGA方法得出的计算结果比LDA方法更为精确。 二．原位光谱检测薄膜制备系统 数字和网络化技术正在信息领域扮演越来越重要的作用，超大容量信息传输、超快实时信息处理和超高密度信息存储已成为信息技术的重要前沿研究和应用领域。信息材料不仅包括了体材料，也包括了众多功能薄膜和超薄膜微结构材料，并正向光电信息功能材料和器件集成化的方向发展。在功能薄膜生长过程中，对其厚度和物理参数进行调控是高性能纳光子一光电子材料和器件研究的基础，几乎所有的纳光子一光电子器件都基于纳米薄膜的研究和制备技术，(如分子束外延，MOCVD，激光／热／电子束蒸发，离子束溅射，LB，原子／分子层淀积，等离子辅助淀积等方法)，只有获得高品质的纳米薄膜，才能在此基础上进一步制备出纳米结构器件。 因此，本文研制了宽光谱监控薄膜制备系统，该系统可以在一定光谱带宽范围内对薄膜制备过程进行光谱的实时检测和分析，并且及时把其特性参数反馈到制备系统，以用于在薄膜材料的生长过程中对其组分、生长速率，温度等条件进行实时调控。在研究中，已完成了系统的光路监测部分以及部分的控制程序。 本论文的主要章节如下： 第一章：主要介绍了自旋电子学的发展和应用，对Mn和Ge作为重要的自旋电子学材料在实际应用中遇到的问题进行了回顾，不仅简要介绍了Mn3Ge的性质，而且说明研究Mn3Ge体系对解决上述问题的意义和重要性。同时，对原位光谱监控薄膜的制备系统做了一个背景知识的介绍，比较了现在常用的单波长监控法与全光谱监控的优缺点。 第二章：对Mn3Ge的晶格常数，电子性质，弹性系数以及磁学性质等做了一系列的理论计算工作。并且将依据GGA方法和LDA方法所得到的计算结果与实验值进行了比较，对结果进行了讨论。 第三章：描述了本工作所研制的原位光谱监控的薄膜制备系统，对光谱仪的结构进行了描述，把集成二维多光栅快速分辨红外光谱仪系统应用在薄膜制备系统上，描述了薄膜制备系统中的光学测量和控制等功能。