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铁电材料中的缺陷会影响其自发极化和外电场下的响应性质,造成电疲劳、老化等现象;另一方面,替位、空位等点缺陷能够改变材料的原子结构和电子性质,在铁电材料中引入磁性和其它新奇的性质。在本文中,我们通过第一性原理计算的方法,研究了传统铁电材料ABO3型氧化物中的畴壁结构、氧空位缺陷和掺杂对其铁电性质的影响,并探讨了利用氧空位调制实现多铁性的途径。首先,我们研究了典型钙钛矿铁电材料BaTiO3的180度畴壁结构。长期以来,人们认为180度铁电畴壁是单纯的伊辛型畴壁,我们通过在四方相BaTiO3中建立沿着高指数面的畴壁,发现（100）畴壁具有伊辛-尼尔特性,而（410）畴壁同时具有伊辛-尼尔-布洛赫特性。另外,铁电畴壁的尼尔型分量使畴壁带有极化电荷,因而畴壁更容易吸引带电的缺陷。我们还发现,不同取向的180度畴壁,其尼尔分量大小不同,因此带有极化电荷的密度不同。其次,我们研究了应变下的超短周期PbTiO3/SrTiO3超晶格,关注氧空位（VO）对超晶格的影响。发现当超晶格的面内晶格常数介于PbTiO3和SrTiO3各自的晶格常数之间时,氧空位最容易形成。氧空位能在Ti-VO-Ti的方向引起尾对尾的极化模式,抵消这个方向的极化,从而将体系的总极化钉扎到特定方向。另外,氧八面体只有在绕着Ti-VO-Ti方向的转动受到抑制。因此,可以通过氧空位来调制超晶格沿特定方向的性质。然后,我们从两个方向出发,探究在ABO3型铁电体中引入多铁性的可能并设计相应的方案。首先在传统的铁电体BaTiO3中通过非金属元素掺杂的方法引入d0磁性。将C原子掺入BaTiO3的体相中,发现单个C掺杂能在体系中引入2μB的磁矩。然而由于多个C原子掺杂到体系中时,容易聚合在一起,使得Ti的d轨道被占据,消除了Ti-O相对位移所驱动的铁电性。因此只有单C掺杂的方法能引入多铁性。我们还研究了六方型铁电-反铁磁耦合的多铁材料YMnO3。发现在MnO面的氧空位会影响Mn原子的位置,但是不能改变体系的磁性;而在Mn上方的氧空位能稳定一种特定的Mn面内磁构型,使体系沿c轴具有非零的净磁矩,有希望实现铁磁性。因此,可以通过应变等促进特定氧空位的形成,在YMnO3材料中实现铁磁-铁电耦合。