随着人们对科技要求的不断提高,多铁性材料逐渐受到新型多功能器件领域研究工作者的广泛关注。BiFeO3是一种室温下为数不多的单相多铁材料,同时拥有优良的铁电性和反铁磁性,使其在数据存储、微波器件、自旋电子学等领域展现出十分广阔的应用前景。但薄膜制备过程中极易造成缺陷且本身具有反铁磁性,使其在实际应用中受到很大阻碍。通过不断地研究与探索,研究工作者们发现元素掺杂是一种改善BiFeO3薄膜多铁性能的行之有效的办法,Mn元素更是其中的代表之一。实验研究表明,Mn掺杂不仅可以有效降低薄膜氧空位,同时也可以提高磁、电性。但掺杂薄膜经常伴有杂相的生成,使得实验上对Mn掺杂BiFeO3性能很多微观机理分析产生很大难度,从而制约着对薄膜性能的调控。基于上述问题,本文运用第一性原理计算软件VASP,对实验中经常出现的三方R3c相、正交Pbnm相和四方P4mm相结构的Mn掺杂BiFeO3体系稳定化关系以及磁、电性能进行详细的计算,同时针对影响薄膜性能的氧空位和衬底,也从理论上进行分析。通过热力学计算发现,Mn掺杂更容易诱导体系发生正交相的转变。铁磁性能分析表明,掺杂体系的磁性随Mn掺杂浓度的增加而显著增强,增大的磁矩主要来源于Bi Fe1-xMnxO3晶体磁矩的增加,另外Vo浓度降低也有不可忽略的贡献。同时Mn掺杂会诱导体系费米能级逐渐向导带移动,从而降低了实验上薄膜与金属电极间的肖特基势垒。铁电性能分析表明,三方相的自发极化强度远高于正交相而明显低于四方相,Mn掺杂对每个相的铁电性均有微弱的抑制作用,因此为保证薄膜的高铁电性,实验中因尽可能抑制正交相而促进四方相的生成。氧空位对掺杂体系的磁性会产生负面影响,但不影响体系的铁电性质,同时引入的杂质带很好地解释了氧空位导致高漏电流现象。外应力不改变掺杂体系的磁矩,但会诱导费米能级产生向价带的偏移,同时也会对体系自发极化产生微弱影响。