随着现代科技的发展，微电子技术和计算机技术飞速发展，对高速、高容量新材料的需求越来越迫切。钙钛矿结构铁电材料因为其较高的介电性质、巨大的调谐性和相对较低的损耗，成为最引人关注的铁电材料，为微电子设备和微波装置性能的改进提供了可能。Ba_xSr_1-xTiO₃（BST）材料作为纯的BaTiO₃和SrTiO₃的复合物，其性质是由两种材料综合决定。当量子顺电体SrTiO₃中掺入适当浓度的铁电体BaTiO₃时，将会引入铁电性，出现由杂质诱发的顺电-铁电相变，因此BaxSr_1-xTiO₃根据材料中所含BaTiO₃浓度的多少将表现出顺电和铁电两种不同的结构相。SrTiO₃因为量子涨落的抑制作用即使在接近OK时仍然没有表现出铁电-顺电相变，但BaTiO₃的居里温度达到400K，通过调整合适的Ba²⁺和Sr²⁺的复合比例可以使Ba_xSr_1-xTiO₃薄膜获得满足不同要求的温度特征，例如Ba_0.6Sr_0.4TiO₃薄膜，其居里温度为280K，这将有利于在室温时获得巨大的介电常数。但对于外延Ba_xSr_1-xTiO₃薄膜因为其组分和微结构的不均匀性，薄膜内部的缺陷，以及基底和薄膜之间的晶格失配应变，导致外延薄膜产生许多有别于体材料和单晶材料的热力学性质。 应变是影响外延铁电薄膜的本征机制，内部应变包括正应变和剪应变，而正应变有张应变和压应变之分。当基底晶格参数大于薄膜晶格参数时，材料内部会产生张应变；基底晶格参数小于薄膜晶格参数时，意味着压应变的出现。当铁电材料外延生长于较厚的基底上时，剪应变的影响可以忽略。因为内部应变的影响，外延BaTiO₃薄膜将出现五个低温结构相，这有别于体材料的三个结构相，类似的影响也存在于外延的PbZrO₃薄膜中。当外延铁电薄膜生长在非立方基底上时，平面内双轴应变各向异性，导致平衡极化态的改变，从而产生新的相，这些相并不存在于生长在立方基底上的薄膜之中。 本文在朗道-德文希尔唯象模型的基础上，通过计入薄膜内部应变和自发极化，考虑了铁电序参量和应力之间的耦合作用，并运用了应力边界条件，获得了外延单畴的Ba_0.6Sr_0.4TiO₃薄膜生长在较厚的立方基底MgO和LaAlO₃上时，应变对处于四