过渡金属氧化物为新型功能材料的研究提供了丰富的资源。过渡金属氧化物异质结因其中d电子的丰富物理性质而具备显著的可调节性。通过计算模拟,可深入解释实验现象,也可对实验尚未涉及的空间进行预测,从而优化材料的性质或功能。本文主要利用电子层级的DFT计算来研究含Ti氧化物异质结及非晶结构的磁电性质,为磁电功能材料的设计提供理论参考。实验研究发现在某些绝缘态的氧化物（如LaA1O3/SrTiO3）组成的异质结界面出现了磁性传导态。这些氧化物的界面性质对结构及外场很敏感,即具备了可调控性,这为器件应用提供了条件。本文中,我们引入一种新型的界面结构,即用铁电性替代极性在界面的不连续来诱导电荷转移,形成界面传导态与磁性。研究了两种典型的异质结:铁电钙钛矿PbTiO3与非极性且非磁性的TiO2或SrTiO3组成异质结。计算发现界面具有可达到室温的铁磁性。更重要的是,PbTiO3的铁电性和界面铁磁性具有强的耦合作用。研究这两种典型的异质结界面（TiO2/PbTiO3与SrTiO3/PbTiO3）的磁电耦合情况,发现其界面的磁序随铁电极化的变化呈现不同的趋势。电子结构分析表明铁电极化在界面处不连续导致原本无电子占据的Ti-3d轨道被部分占据,从而引起界面磁性。局域磁矩及基态磁序对PbTiO3铁电极化（P）的变化很敏感。随着P的增强,两种界面出现不同的磁序,这取决于Ti-t2g轨道的填充情况。对于TiO2/PbTiO3界面,磁矩主要源于界面Ti简并的dyz/dxz电子,相邻Ti通过双交换作用发生铁磁耦合。而对于SrTiO3/PbTiO3界面,磁性主要源于退简并的dxy电子,当轨道占据达到临界值时,相邻Ti通过超交换作用进行反铁磁耦合。我们的研究表明,可以通过调控界面原子结构及铁电极化强度来控制界面磁性。这些工作,为界面多铁性研究提供了新的样本,具有基础研究的价值,也为电子和自旋器件研发提供参考。通过脉冲激光沉积技术在Si的（100）表面生长TiO2薄膜,发现非晶态的TiO2具有可观的室温铁磁性（180.4 emu/cc）。与晶体相相比,非晶相包含更多氧空位,因而利于室温铁磁性的产生。我们的计算发现非晶结构中Ti上的局域磁矩为0.36～0.51μg,与实验值符合很好。净磁矩只出现在具有部分填充的Ti-3d轨道的非晶相中,氧空位的存在导致了 Ti3+态的产生。对于晶体-非晶界面体系,磁矩主要分布在非晶部分以及界面附近,这与实验中发现的非晶比晶体态具有更大的饱和磁化强度相一致。说明界面与缺陷是非晶结构室温铁磁性的来源。这里的研究方法,也可推广至其它非晶态氧化物磁性的研究,如通过调节材料体系的结晶度来实现大的磁性。