钛酸钡属于钙钛矿类陶瓷氧化物,由于其出色的压电、铁电等优异性能,广泛应用于凝聚态物理和陶瓷工业之中。除此之外,还广泛涉及光吸收催化、能量信息存储、非线性光学等相关领域。虽然钛酸钡的光电磁性能都十分优异,但是受限于其晶体结构,其较差的断裂强度和断裂韧性等机械性能会限制其应用。在钛酸钡基体中加入韧性材料可以改善脆性陶瓷的机械性能;同时向钛酸钡中引入金属相可以改善其介电性能,这有利于多层陶瓷电容器（MLCC）的小型化。Ag和Pd可以与介质陶瓷在空气中共烧而不会有氧化风险,是贵金属内电极MLCC的最常用电极材料;Ni、Cu等金属成本相对更低,是贱金属内电极MLCC的典型内电极材料。钛酸钡引入金属相后机械性能和介电性能的增强都与界面有着密不可分的关联。界面通常是异相材料的薄弱部分,同时也是应力传递的唯一途径,安装使用过程中由于热应力等原因界面容易开裂引起产品失效。当前关于M/BaTiO3（M=金属）界面研究主要集中在实验方面,理论探索也以探索电磁性能为主。为了深入了解M/BaTiO3界面的性质,必须弄清BaTiO3与金属M之间堆垛形式和电子结构,从而分析整个M/BaTiO3界面的初始相互作用及其热力学稳定性。基于以上情况,本文基于密度泛函理论,分别对Ag/BaTiO3界面、Pd/BaTiO3界面、Ni/BaTiO3界面进行研究,该研究可以帮助人们了解M/BaTiO3界面的相互作用,为金属陶瓷复合材料的实验和生产提供一定的理论指导。本文的主要研究内容如下:（1）在 Ag（001）和 BaTiO3（001）表面优化后建立了六种 Ag（001）/BaTiO3（001）界面的堆垛模。优化表面时发现,原子均不同程度地向体相移动,移动程度与原子位置和原子种类相关。在六种界面模型中TiO2封端的BaTiO3（001）表面与Ag组成的界面（M 22）拥有最小的界面间距和最大的粘附功,最小的界面能和最大的界面断裂韧性,热力学稳定性最高。对M 22平衡界面电荷转移和分波态密度（PDOS）的分析表示,界面处的Ag原子和O原子形成了键合作用,其性质为共价键。（2）在Pd（001）表面的优化后,考虑了不同的BaTiO3封端以及原子堆垛位置,建立了 Pd（001）/BaTiO3（001）界面的堆垛模型。优化表面时发现,表面原子的向体相驰豫并且驰豫程度与原子位置相关。在对界面粘附功、界面能和电子结构的计算后,发现TiO2封端的BaTiO3堆垛成的PV、PVI界面有更强的热力学稳定性,尤其是PV拥有最小的界面间距和界面能,最大的粘附功界面断裂韧性。对界面的差分电荷密度和分波态密度分析表示其界面Pd原子的Pd-4s/4p轨道与O原子的O-2s/2p轨道在多处杂化,有形成共价键的倾向。（3）较为全面地对Ni（001）/BaTiO3（001）界面进行研究,考虑了 BaTiO3封端以及Ni原子的堆垛位置等因素,建立界面模型。进行完全地驰豫后,进行了界面稳定性、差分电荷密度、态密度和重叠布局数计算。TiO2封端的O顶位堆垛模型拥有最稳定的结构,粘附功最大、界面能最小,理论预测其界面断裂韧性为1.23～1.75 MPa.m1/2,界面成键主要是Ni-3d/4s轨道与O-2s/2p轨道的杂化形成的离子键;TiO2封端的O桥位堆垛模型结构仅次于TiO2封端的O顶位堆垛模型,理论预测其界面断裂韧性为0.94～1.33 MPa·m1/2,在界面形成了Ni—O离子键。