铁电薄膜绝热条件下施加应力场时,自身的温度出现升高或者降低的现象分别称为正弹卡效应与负弹卡效应。铁电薄膜弹卡制冷具有高效节能、性能稳定、环保等优点,同时利用正负弹卡效应会获得更高的制冷效率,在电子器件温度调节等固体制冷领域具有很大的应用潜力。但是目前铁电薄膜弹卡效应只在远高于室温且较小的温度范围具有大的温度改变,不利于实际应用。因此,如何使铁电薄膜弹卡效应具有室温化及宽温域化的效果,是铁电薄膜弹卡效应在固体制冷应用中需要解决的两个重要问题。本论文基于朗道-德文希尔铁电相变理论,对钛酸铅薄膜弹卡效应进行研究,构建并修正了钛酸铅薄膜弹卡效应热力学特征函数及系数。通过对钛酸铅薄膜的极化分布与弹卡效应进行模拟分析,总结出强化钛酸铅薄膜弹卡效应制冷的调控机理。具体的研究内容与结果如下:(1)构建了钛酸铅薄膜弹卡效应的热力学模型并得到了不同条件下的极化分布。分析得出:钛酸铅薄膜弹卡效应主要与垂直于平面的极化变化有关;不同的应力场作用下的极化分布也不同;外电场可增大应力场作用下的极化,并且使极化分布的温度范围增大,有利于弹卡效应在较宽的温度范围发挥作用;压缩失配应变增大极化且使居里温度向高温方向移动,拉伸失配应变减小极化使距离温度向低温方向移动。(2)根据构建的钛酸铅薄膜弹卡效应模型,分析了应力场、不同失配应变及电场对弹卡效应影响。拉伸应力场产生正弹卡效应,压缩应力场产生负弹卡效应同时还使得温度改变的峰值偏向室温方向。各向同性拉伸失配应变增强负弹卡效应,大小为0.001的拉伸失配应变使负弹卡效应温度改变的峰值增大2.3 K,室温附近的温度改变增大约1.2 K,同时峰值所在温度向室温方向偏移了约55 K;压缩失配应变对正弹卡效应有一定的促进作用。电场增强正弹卡效应,当施加电场为400 kV/cm时,正弹卡效应温度改变的峰值增大约8 K,电场抑制负弹卡效应,施加同样电场时,温度改变的峰值由负值变为正值。通过耦合电场与应力场,并经过失配应变调控后,同时利用钛酸铅薄膜的正负弹卡效应可以获得大的温度改变峰值,并且室温附近的温度改变可以达到13.8 K,对于钛酸铅薄膜弹卡效应在固体制冷上的应用很有指导意义。