计算机技术的突飞猛进促进了信息存储方式的变革,光存储技术(相变光存储)应运而生,人们用各种实验方法和理论计算对其进行了大量研究,但是关于相变材料非晶态结构和相变过程超快性的原因至今没有形成统一的理论体系,这主要是因为:第一,相变过程时间短(纳秒量级)、面积小(微米量级),传统的实验方法无法用于相变研究;第二,利用模拟软件模拟相变过程主要以退火过程为主,而激光诱导超快相变过程的模拟却鲜有报道。针对上述问题,本文用第一性原理分子动力学模拟方法,以激光诱导超快相变薄膜温度变化曲线为加载项,模拟光致超快相变非晶化过程,得到相变材料的非晶态结构,并研究其特性。该研究以激光诱导相变过程为研究对象,使模拟计算与实验更贴合。首先利用激光诱导晶态Ge2Sb2Te5薄膜非晶化,得到激光诱导非晶化相变过程的最低能量密度;然后利用有限元分析计算该过程中薄膜表面的温度变化,得到激光诱导非晶化过程中薄膜表面温度变化曲线,分为四个阶段:升温阶段、保温阶段、降温阶段、常温阶段;最后利用第一性原理分子动力学模拟软件对激光诱导非晶化相变动力学过程进行模拟,选用K点为2×2×2,截断能为200 eV,电子交互关联函数为GGA。通过第一性原理分子动力学模拟计算得到非晶态原子结构,发现晶态和非晶态结构的能量差距很小,这为相变的进行提供了能量基础。通过第一性原理计算,对非晶态结构的原子结构和电子结构特性进行了分析,包括原子分布(径向分布函数)、键能(均方位移、键布居数、差分电荷密度、)键长、键角、能带和态密度等。并根据分子动力学轨迹和原子结构阐述了非晶化过程相变机理,发现空位的存在导致Te原子塌陷,最终形成了以Ge原子为中心的四面体结构,并最终形成了存在大量四方环结构的非晶态结构,证明了空位的重要性;并推测在晶化过程中键长不需要变化,只需要键角的扭曲即可完成相转变。本文计算了非晶态结构的各种特性,推测了一种可能存在的相变过程,阐述了相变材料中空位的重要性,这对探究新相变材料和相变机理都起到了一定的作用。