过渡金属化合物因其复杂和丰富的磁学和输运物理性质以及各种应用而受到人们长期和广泛的关注，探讨这类材料中电子的电荷态、自旋与磁性及轨道属性之间的相互耦合与相互作用是理解其复杂物性的重要途径。我们对过渡金属化合物的电荷、自旋和轨道属性开展模型解析与第一性原理计算研究，不仅解释实验发现的丰富物理现象的内在物理机制，而且预言新的电子关联现象。