相对于单体材料比较单一的特性，由多种不同组分材料周期交替生长而成的铁电超晶格具有更加优异的性能，例如极化、压电、介电和光学性能等。大量研究表明影响超晶格性能的主要因素有超晶格组分、晶格与衬底之间不匹配应变、静电场和超晶格中各组分之间界面效应等。根据第一性原理，本课题利用VASP软件对含极性不连续的BiAlO3/PbTiO3铁电超晶格的极化和压电性能的影响因素进行了模拟分析，考虑的影响因素包括应变、组分、界面；本课题另一个主要的部分是研究了应变对于四方相BiFeO3超晶格极化和光学性能的影响。　　首先根据能量与晶格关系的曲线确定了BiAlO3/PbTiO3超晶格平衡晶格参数为a=3.82?，c=7.69?。通过计算原子位移与波恩有效电荷随面内晶格参数a的变化关系，研究了极化与压电性能随a的变化关系。随着a的Ti的波恩有效电荷不断增大，而O6的波恩有效电荷值不断减小，由于Ti-O键对应力非常敏感，可以推断Ti原子和O原子之间发生了动态电荷传输。对于BAO/PTO超晶格来讲，极化强度随面内晶格参数的增大而减小；压电系数e33为正值且随着a的增大而逐渐变小。　　然后，研究了周期堆叠超晶格（BiAlO3）n/（PbTiO3）n的各项性能与周期层数n的关系。随着n的增加，极化值、晶格畸变程度和能带带隙都呈减小趋势。多层超晶格的局域层极化强度的变化曲线表明超晶格为典型的含极性不连续的薄膜。　　最后，研究了BiFeO3超晶格的极化与光学性能随应变的变化关系。极化值随压应变的减小而减小。应变平衡状态下，BiFeO3超晶格的光学性质主要来源于价带O2p电子到导带Fe3d轨道的跃迁。应变作用下，带隙减小；介电函数和吸收率都有所增加，同时能量损失系数消光系数也增加了。所以可以通过适当改变应力来改变薄膜的光学性质。　　本研究通过第一性原理的计算，探索研究了应变与组分对极化压电以及光学性质影响的物理规律，为实验研究提供了一定的理论指导。