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铁电材料是一种应用十分广泛的功能材料。铁电体理论的研究对铁电材料的应用具有十分重要的指导作用。近年来随着计算机技术的发展,第一性原理的计算已经成为铁电性研究的一种重要工具。钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3, BST)具有较低的介电损耗以及电场作用下高介电常数非线性等良好的介电性能,在可调介质滤波器和移相器等微波调谐器件方面有着广泛的应用。本文以钛酸锶钡为研究对象,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对其结构以及介电和压电性能进行理论计算研究。用第一性原理计算了沿[001]、[110]和[111]方向有序的BaTiO3/SrTiO3(BTO/STO)1:1超晶格的布里渊区中心声子,研究其晶格动力学、介电和压电性能。沿[001]方向有序BTO/STO超晶格从最高对称性的P4/mmm结构出发计算布里渊区中心声子,通过冻结不稳定声子得到P4mm和Amm2结构,进一步冻结不稳定声子得到其基态单斜Cm结构。沿[110]方向有序BTO/STO超晶格也从最高对称性的P4/mmm结构出发计算其布里渊区中心声子,通过冻结不稳定声子得到P4mm结构和Pmmm2结构,其中P4mm结构仍有虚频,进一步冻结不稳定声子得到其基态单斜Pm结构。沿[111]方向有序BTO/STO超晶格从最高对称性的Fm3m结构出发计算其布里渊区中心声子,通过冻结不稳定声子得到P4mm结构和Cm结构,进一步冻结不稳定声子得到其基态三方R3m结构。对态密度和电荷密度的分析表明,BTO/STO超晶格中Ti和O之间的轨道杂化作用强于Ba和O以及Sr和O轨道杂化作用,特别是在价带顶和导带底。在BTO/STO超晶格中,Ba-O和Sr-O之间主要是离子相互作用,而Ti-O间则是强烈的共价相互作用。Ti3d和O2p之间的轨道杂化作用,是BST自发极化以及铁电性产生的主要因素。我们把声子介电张量和内应变压电张量分别分解成每个离子和每个模的贡献。通过分析表明沿[001]方向有序BTO/STO超晶格中ε22和e26主要来自于频率为197cm-1、146cm-1和97cm-1的A"声子的贡献。ε33和e33主要来自于频率为189cm-1和139cm-1的A’声子的贡献。ε11和e11主要来自于频率为246cm-1的A‘声子的贡献。沿[110]方向有序BTO/STO超晶格中ε22和e26主要来自于频率为29cm-1的软模B2声子的贡献。沿[111]方向有序BTO/STO超晶格中ε11和ε22及e15和e24主要来自于频率为154cm-1、103cm-1和97cm-1的E声子的贡献。对于e33主要的贡献来自于频率为199cm-1和116cm-1的A1声子,其次频率为167cm-1的A1声子对其也有较大贡献。根据离子对介电和压电张量各分量的贡献可知Ti和O离子对介电和压电有比较大的贡献。