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本论文采用密度泛函理论（DFT）中第一性原理的方法计算并研究了置换型Ta-Si-N纳米复合薄膜的稳定结构排布、相变、压力下力学常数、声子稳定性和剪切受力的情况。 首先，分别对Ta，Si，N三种元素的单原子结构能量进行计算，再与实验值进行比较以保证基础性计算误差在允许的范围内，接着对Ta-Si-N薄膜的整体结构进行优化和选择，从能量的角度出发发现NaCl结构型Ta-Si-N薄膜中Si原子向X、Y方向同时偏移8%时所对应的结构最优，对于后者CsCl结构型薄膜而言，在Y方向偏移1%时所对应的结构最为稳定。 其次又研究了压力下两种结构型Ta-Si-N薄膜的相变规律，对其形成焓和结构总体的结合能进行计算分析，根据其压力下所对应的焓-压力关系曲线、体积-总能（E-V）关系曲线，判定NaCl结构型Ta-Si-N薄膜向CsCl结构型发生相变的压力点为200GPa；同时又对压力下两种结构型Ta-Si-N复合材料的弹性性质相关系数进行了计算讨论，分析了各相关系数随压力变化的情况，并从另一个角度分析了材料的脆硬性随压力变化的情况。 为了再次验证材料的动力学稳定性，本研究计算和描绘了材料在压力下的声子谱图。结果表明：0GPa、150GPa、180GPa压力下NaCl结构型Ta-Si-N薄膜时动力学是稳定的；0GPa下CsCl结构型和200GPa下NaCl结构型薄膜的声子谱则出现了不可消除的虚频，即零压下CsCl结构型材料不稳定，200GPa下NaCl结构型材料结构发生了相变。 最后对所研究超硬纳米化合物和异质结构塑性变形和断裂机理做了相应的研究，通过从头算密度泛函理论计算的方法，研究了Ta-Si-N薄膜在拉伸和剪切形变过程中的应力应变关系，计算了理想剪切和拉伸强度的具体值，并观察压力对其影响。通过研究表明，整体结构面与面之间的Fridel振荡峰值消弱了邻近于中间层TaN界面的键强，这种界面使得张力和滑移破坏时出现减聚力；零压下Ta-Si-N薄膜的理想拉伸和剪切强度分别为（100）面的49.733GPa和（001）面在<110>方向的9.311GPa；50GPa压力下54.7GPa的理想剪切强度、150GPa压力下74.7GPa的理想剪切强度。