钛酸锶是一种重要的钙钛矿结构材料，具有一系列重要的介电、光电性质，应用十分广泛。其薄膜型材料被选用于高频率微波器件；铁电薄膜还可以作为一种新型介电材料，在非挥发性动态随机存储器上拥有非常好的应用前景。 分子动力学模拟作为一种重要的研究方法，已经在各种材料的研究中得到广泛应用。分子动力学模拟的主要优势在于能够得到原子级别的结构特征和相关性能。分子动力学模拟强烈依赖于模拟体系势函数的正确性。对于结构简单的金属材料而言，人们开发了适用性很强的EAM势，大大推动了金属材料的分子动力学模拟。而对结构和相互作用复杂的钙钛矿结构材料而言，一直没有适当的势函数，从而限制了该类材料分子动力学模拟的研究。本文拟采用第一原理计算STO电子结构，探讨该材料体系的相互作用类型和强度，在此基础上建立能反映该材料相互作用的势函数，弥补此方面的空白。 本论文首先建立了STO、BTO的晶体和非晶体计算模型；对晶态和非晶态的STO、BTO作第一原理模拟，计算其电子结构，讨论其能态密度、电荷密度分布、Mulliken布居分析等。结果表明：STO、BTO中Ti-O之间除了有离子键作用外，还存在明显的共价成分，尽管这种共价成分在非晶态下有所减弱；其他各粒子之间主要以离子相互作用为主，但由于Sr或Ba实际上在非晶态下与O之间还有少量的共价作用，其电荷值将偏离纯离子电荷值。据此，建立了MD模拟STO所需要的势函数PIM；PIM的表达式由库仑项、表示离子相互作用的Born-Mayor项及表示共价相互作用项的Morse项等组成。势函数参数通过拟合第一原理势能曲面来获得。为了验证所建立势函数的正确性，采用分子动力学方法模拟了STO晶体结构和熔化过程。结果表明，模拟成功再现了STO室温下晶体结构；模拟熔点为2430K，仅比实验值(2380K)高2.1％。这说明所建立的势函数能够正确反映STO的相互作用。 最后采用分子动力学方法对非晶态SrTiO<,3>进行了模拟，探讨了其结构特征和动力学特征。结果表明：在非晶态下STO的远程有序消失，在第一近邻层内具有一定的有序特性，非晶态STO中大约有38％的5配位Ti原子，模拟结果与实验结果相符合。验证了势函数及其参数的正确性，说明了用此势函数能很好的反映ABO<,3>型材料中原子间的相互作用。