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随着科学技术的不断发展,多铁性材料在电子器件和各种智能设备中得到了广泛的应用。多铁性材料是两种及两种以上的铁性共存的材料。作为一种单相多铁性材料,铁酸铋（BiFe03,BFO）具有钙钛矿结构,其通式为AB03。BFO因它的铁电性、铁磁性、铁弹性之间的耦合效应得到科学界的广泛关注。近年来,研究者们发现BFO不仅具有较小的光学禁带宽度（2.2-2.9 eV）,而且具有较好的非线性光学性质,这使得BFO更广泛应用。但是,BFO依旧存在的磁性较弱以及漏电流高等缺点,降低了 BFO的磁电耦合效应及实际应用效率。因此,在稳定性的基础上改善BFO的电、光、磁学性质是提高应用效率的有效途径之一。研究人员提出通过对铁酸铋A/B位掺杂不同类型的元素以及改变两者不同的掺杂比例,能改善材料的性质,使其具有更广泛的实际应用。因此,本工作采用第一性原理数值模拟方法,研究了稀土元素和过渡金属元素掺杂对BFO的力学、电学、磁学和光学性质的影响。第一步,A位掺杂La（BiLaFe206,BLFO）、B位掺杂Mn（Bi2FeMn06,BFMO）。然后对BFO、BLFO和BFMO的力学、电学、磁学和光学性质进行计算及讨论掺杂元素对BFO性质的影响。第二步,在B位掺杂25%、50%的Ni和25%的Mn,对其电学和磁学性质进行数值模拟计算,讨论过渡金属元素掺杂对BFO的电子结构和磁性的影响。具体得到以下结论:（1）首先通过弹性常数,研究BFO材料的力学性质。结果发现BFO、BLFO和BFMO三种化合物的弹性常数满足力学稳定性标准,由此确定了这三种化合物在工业生产的可能性。为了进一步探讨其它的力学性质,计算了每一种化合物的体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比v和Pough 比例。BFO、BLFO和BFMO的泊松比为0.338,0.323和0.340,均大于0.26,Pough比例为2.70,2.47和2.87,均大于1.75,表明这三种化合物都具有优异的延展性。弹性各向异性指数（AU、AB、AG）,方向相关的杨氏模量和泊松比表明这些化合物具有各向异性。同时La和Mn掺杂之后BFO的体积模量增大,这表明材料的硬度增加。（2）电学性质方面主要计算了能带宽度,全态密度（DOS）和部分态密度（PDOS）。计算结果表明BFO、BLFO和BFMO表现出间接带隙以及带隙值分别为0.58 eV,0.56 eV,0.45 eV。自旋向上和自旋向下的能带在导带底部分裂,表明材料具有一定的磁性。DOS和PDOS的计算结果表明这三种化合物的磁性是Fe原子的3d轨道电子所贡献。（3）通过计算电子自旋密度,分析了 La和Mn掺杂对BFO磁性的影响,结果表明La和Mn掺杂之后Fe原子周围表现出明显的电子自旋极化,说明La和Mn的掺杂对BFO的磁性具有一定改善作用,从自旋分布可以看出磁性变化趋势为BFO<BLFO<BFMO。（4）光学性质计算结果表明BFO、BLFO、BFMO具有较好的二次谐波响应（Second Harmonic Generation response,SHG）。。BFO、BLFO、BFMO 的最大SHG系数分别为d22=73.6pm/V、d22=53.6pm/V、d33=-72.4pm/V,同时它们表现出高度极化的SHG。（5）B位掺杂 25%,50%的Ni时,BiFe1-xNixO3（x=0.25,0.5）的能带宽度分别为0.899 eV和0.659 eV。25%Mn掺杂时,BiFe0.75Mn0.2503的能带宽度为0.686 eV。这三种化合物的自旋向上和自旋向下的能带在导带底发生劈裂以及总态密度不对称,这表明它们具有一定的磁性。（6）BiFe0.75Ni0.25O3中Fe原子和Ni原子周围出现明显的自旋极化。BFO掺杂50%Ni时Ni原子周围出现自旋极化,25%Mn掺杂时,在Fe原子周围出现明显的自旋极化,这表明Ni和Mn掺杂对BFO的磁性起改善作用。