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近年来由于在磁介电耦合、巨磁容现象等方面存在的新颖的物理性质以及可能的巨大应用前景,多铁性材料已成为国内外研究的重点。并且绿色环保是当今世界人们重点关注的主题,利用多铁材料的固态制冷取代传统制冷技术来实现绿色节能也是当今国际前沿研究的热点之一。不仅如此,随着传统能源问题日益严峻,太阳能作为最清洁、最廉价的能源形式进入了人们的视野。其中,采用钙钛矿光伏材料的太阳能技术以其效率高、成本低、加工简单等优势受到广泛关注,成为目前太阳能电池领域的研究热点。EuTiO3(ETO)是典型的钙钛矿型材料,并且常被称为反铁磁-量子顺电体。已有的研究表明,晶格失配应变、表面张力、外部机械作用力等能够诱导其产生铁电性和铁磁性共存耦合,以及一些新颖的物理性质。因此,选取ETO作为固态制冷材料或者光伏材料,其热力学和光学性质能够通过改变应力或者应变,电场及磁场等多种手段来调控。可见,ETO多铁材料在固态制冷、太阳能电池方面具有可能的应用潜力。考虑到应力(应变)对ETO材料晶体结构以及物理性质变化的影响,本文利用朗道唯象理论分别对应力作用下ETO纳米线的电热、磁热效应进行了研究,并运用基于密度泛函理论的第一性原理计算了不同应变作用下ETO薄膜的光学性质。主要研究内容如下:(1)根据对应力作用下ETO纳米线电热效应的研究,首次发现ETO纳米线中存在巨电热效应(1520 K),并且通过调节外加张应力、纳米线半径和外加电场,得到其在室温下最大绝热温变可达19.6 K。该结果显示ETO纳米线有望作为固态制冷材料应用于微纳米器件的热处理。(2)根据对ETO纳米线磁性相变以及磁热效应的研究,得到通过调节表面张力和纳米线半径,其磁性相变过程可实现由顺磁性到铁磁性的直接相变。在该相变模式下,通过增大外加磁场变化值,ETO纳米线能够具有比同类低温磁性材料大得多的磁热效应(23.5 K),这表明ETO纳米线具备成为低温磁性制冷材料的潜力。(3)根据对应变作用下ETO薄膜的磁性、光学性质和载流子有效质量的研究,发现应变不仅能够诱导ETO薄膜发生铁电极化和磁性相变,还能调节ETO薄膜的带隙大小。在1%4%的张应变作用下,ETO铁电薄膜的直接带隙值接近理想光学带隙值,并且应变能够激发光生载流子由Eu 4f态跃迁到Ti 3d态。这些结果表明ETO铁电薄膜在太阳能电池方面的具有很大的应用价值。