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PbTiO3(PT)和BaTiO3(BT)外延薄膜是一种典型的钙钛矿铁电材料，被广泛应用于微电子和光电子产品中，如：非挥发性铁电存储器、动态存储器、薄膜传感器、微波设备和红外探测器等。本文在朗道-金兹堡-德文希尔(LGD)唯象理论的基础上，研究了表面效应和退极化场效应对PbTiO3和BaTiO3外延薄膜相变及极化、介电等物理性质的影响，主要研究结果如下： 1.表面效应作用下，PbTiO3薄膜表面处的极化变小，薄膜中心处的极化却不受影响保持不变。对较厚的PbTiO3薄膜而言，表面效应的作用可以被忽略；但对于PbTiO3超薄膜，表面效应作用明显。表面效应会降低相变温度，使PbTiO3超薄膜在膜厚低于某临界厚度时，铁电性完全消失，出现所谓的尺寸驱动的铁电相－顺电相转变，类似于传统的温度驱使的铁电相变。模拟计算结果显示：室温时SrTiO3衬底上的 PbTiO3超薄膜在梯度能量系数为g11=3.35×10-9(Jm3/C2)和g11=3.5×10-10(Jm3/C2)时的模拟计算得出临界厚度分别为2.0nm和0.4nm，与Fong等[57-58]实验得出的临界厚度值为1.2nm非常接近。 2.表面效应和退极化场同属于薄膜的尺寸效应范畴之内。薄膜较厚时，其表面效应可忽略不计，但退极化场作用明显，薄膜的各种物理性质由温度、应变效应和退极化场决定。退极化场和表面效应均存在时，退极化场起主导作用，会极大地抑制PbTiO3超薄膜沿膜厚方向的极化，抑制铁电相C相。退极化场提高薄膜的自由能F，降低了相变温度，且提高了其铁电性存在的临界厚度。退极化场会使薄膜中心处的极化稍微变小，表面处的极化略微增大，极化空间分布线变得平缓一些，使薄膜膜厚方向的极化变得更加均匀，与表面效应的作用相悖。 3.尺寸效应对BaTiO3薄膜物理性质的影响类似于对PbTiO3薄膜的影响。退极化场对BaTiO3薄膜极化的抑制作用强于表面效应。在有或无退极化场条件下BaTiO3薄膜的居里温度分别是1105oC和873oC。结果表明退极化场存在时的模拟结果更接近实验结果，这是因为实验中BaTiO3薄膜存在较大的不可忽略的退极化场。