超导材料由于其独特的电磁特性,被广泛应用于与现代高新技术密切关联的强磁场、电力输运、储能等众多领域。铁基超导作为近些年一类新兴的超导材料,其超导转变温度可达40K以上,打破了传统理论预测的临界温度极限;另一方面其具有制备原材料丰富、价格相对低廉等显著优势而备受关注。由于高磁场、变温的制备及工作环境,超导材料不可避免地受到力学变形和温度的影响。当前,力学变形对超导材料的性能影响已成为众多超导材料应用中面临的基础科学问题。力学变形不仅对超导材料的微观晶体结构产生影响,而且对其超导电性产生重要影响,甚至导致材料晶体结构的破坏,这直接关系到铁基超导材料性能和安全应用。围绕力学变形对铁基超导材料FeSe性能的影响,本论文基于微观理论与第一性原理计算方法较为系统地开展了FeSe的弹性、微观电子特性以及超导电性等变化与机制的研究。1、FeSe超导块材及其薄膜材料具有层状微观结构,层间极易发生较大变形甚至结构断裂破坏。对此,本文构建了FeSe块材及薄膜晶体结构并开展了第一性原理计算,实现了FeSe晶体结构在拉伸、剪切作用下破坏过程的模拟仿真,获得了各向异性力学参数及其微观断裂基本特征。结果表明:FeSe超导块材[001]方向的理想拉伸强度为2.3GPa,拉伸应变达到11%时其结构发生断裂;[100]方向的理想拉伸强度约为26GPa,拉伸应变甚至高达26%时才发生断裂破坏。针对FeSe/STO超导薄膜晶格结构的数值模拟结果表明:[001]方向当拉伸应变6%时应力达到最大,理想拉伸强度为0.85GPa;当应变达到约11%时,晶体结构发生断裂破坏;理想剪切强度约3.12GPa,当剪切应变为17.78%时应力达到最大。2、建立了包含压强、温度效应的FeSe第一性原理计算模型,结合准简谐近似理论获得了FeSe晶体结构、弹性等性质的变化规律。在此基础上,进一步探讨和分析了压强、温度共同作用下FeSe体积变化等演化过程。研究结果表明:FeSe晶格常数随着压强的增大而减小,弹性模量随之显著增大;体积模量表现出较小各向异性,而杨氏模量各向异性显著;FeSe三维弹性模量随压强增大其各向异性变化较小。温度效应表现出与压强作用相反的效果,FeSe晶格常数随着温度升高而不断增大,其弹性模量减小。进一步,给出了压强、温度共同作用下FeSe晶格体积三维演化及其变化规律等。3、压力作用下FeSe的临界温度会发生显著变化,这一实验观测现象一直以来缺少合理的微观解释。基于载流子掺杂理论及第一性原理方法,我们建立了压强作用下FeSe自掺杂效应模型,并将其应用于FeSe/STO超导薄膜临界温度在压强作用下的变化分析,所得结果与实验吻合良好。计算结果表明:自掺杂模型所预测的FeSe电子载流子浓度以及在压强8.6GPa时临界温度达到最大值,均与实验观测结果吻合良好;进一步,通过Luttinger理论获得了不同压强下FeSe/STO超导薄膜电子载流子浓度的变化规律:零压下载流子浓度达到最优,随着压强增大,超导薄膜的临界温度减小等。这些预测结果为超导薄膜临界参数的压强调控提供了借鉴。4、FeSe薄膜基底材料与FeSe之间往往存在应力、温度等失配问题,使得FeSe超导材料处于应变状态下。这种不利因素极易造成材料破坏,但同时也提供了一种通过基体施加应变改变FeSe性能的可能。基于此,我们考虑FeSe超导材料受拉压的平面应变状态,采用电声耦合理论开展了FeSe电声特性分析,并进一步预测了FeSe临界温度随应变的调控特征。结果表明:双轴向压应变作用使得FeSe声子频率最大值升高,而拉应变则使其降低;磁性因素对于FeSe超导电性有重要影响,考虑磁性时,无应变及平面双轴向拉压应变下FeSe电声耦合系数均明显增大。其次,FeSe电声耦合系数随着平面压应变的增大而增大,其临界温度也随之显著增大。基于微观角度和第一性原理计算方法,本文对于新兴的FeSe铁基超导材料的力学性能及其对超导性能的影响进行了数值研究,获得了一些有意义的结果。本文的研究对于理解FeSe超导特性与力学关联以及应变调控超导性能的可行性提供了分析途径,相关结果也可为超导材料研发及工程应用提供指导。