多铁材料因其同时具有铁电性和铁磁性,为发展自旋电子学带来新的方向,其铁性(铁磁性和铁电性)共存及互相耦合作用的机制是热门的研究课题。钙钛矿氧化物具有丰富的晶体结构,独特的磁学和电学等性质,钙钛矿氧化物成为研究多铁性的热门材料。最近的研究表示有机无机杂化钙钛矿(HOIPs)将是一种潜在的多铁体系。HOIPs表现出化学和结构的多样性,尤其在光的吸收方面具有优良的特性,理解其光吸收率的机制,将对光伏器件的发展具有重要意义。当在钙钛矿ABX3中的A位上引入氢键,可以引起铁电性(空间反演对称破缺)。当过渡金属离子在B位上时,磁有序与铁电有序相互耦合从而产生了新的多铁性材料。基于第一性原理计算,主要获得结果如下所述:阐述稀土钙钛矿氧化体系中(例如RMO3和R2Ni Mn O6)的铁磁及铁电性质。首先探讨了RMO3的弱磁性,随后阐述了外延应力下的稀土钛酸化合物的铁电性,以及讨论超晶格体系中多铁性。提出如何寻找有机无机杂化钙钛矿的参考相(λ=0)。同时基于Berry相方法估算出十二种有机无机杂化钙钛矿ABX3(A=MA,FA;B=Sn,Pb;X=Cl,Br,I)的铁电极化强度,并探讨其与组分之间的关系。最大的铁电极化值在MASn Br3结构中获得,其大小为19.16μC/cm2。不同的(A,B)系统的平均铁电极化值依次(MA,Sn)X,(MA,Pb)X,(FA,Sn)X,(FA,Pb)X逐渐减少。结合功能模式分析,同一(A,B)体系当X沿着Cl,Br,I改变的时候,氢键的作用将会减弱。对十二种有机无机杂化钙钛矿ABX3的Rashba效应进行研究。首先,基于GW0+SOC计算的能带,给出与Rashba系数相关的各个参数;其次,通过引入皮尔逊相关系数来观察Rashba的各个参数与铁电极化强度之间的关系,发现铁电极化值的大小与Rashba参数之间没有明显的关联,但是铁电极化的方向与Rashba的参数有关;最后,将铁电极化强度和Rashba系数与目前的已发表工作中的相关数据进行对比。为了寻找潜在的铁电材料,探索一种非钙钛矿结构的生物材料,羟基磷灰石,它是构成人类的骨骼和牙齿釉质的主要成分。基于第一性原理研究了不同的相的铁电极化强度和结构的变化,并给出其铁电极化的来源,以便更好的理解该生物材料,同时也为寻找多铁材料提供一个新的方向。