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拓扑绝缘体（TI）作为一种全新的量子态，有很强的自旋轨道耦合作用(spin-orbit coupling,简称SOC)。区别于普通绝缘体，其块体能带具有带隙而表面具有受保护的金属态。TI有着许多常规材料没有的奇特性质,在自旋电子学和量子计算中有重要应用。Bi2Se3s是重要的三维强拓扑绝缘体，和石墨烯一样是范德瓦尔斯层状材料，其堆垛顺序是可以改变的。最近的一系列实验证实改变三层石墨烯的堆垛顺序会引起系统的电学和光学性质的很大变化。同时堆垛变化会改变系统的对称性，由此可以产生新的性质。在论文中我们采用第一性原理计算方法研究了具有不同五原子层(quintuple layer，简称QL)堆垛的Bi2Se3块体和薄膜，研究系统的能带、拓扑相和自旋劈裂随堆垛变化，由此揭示出堆垛对拓扑绝缘体的调控机制。我们的研究主要包括以下两方面内容：1.Bi2Se3块体中的堆垛效应。我们研究了具有ABC、AAA和ABA堆垛的Bi2Se3块体材料。研究发现ABC和AAA堆垛具有中心对称性，具有相似的能带结构。AAA堆垛比ABC堆垛的Bi2Se3能带具有更大的带隙。而ABA堆垛不具有中心对称性，带隙变为间接带隙，并且带隙大幅减小，能带的形状也发生了很大变化。我们用加SOC前后能带是否反转来判定不同堆垛系统的拓扑相，发现加SOC前后Γ点处的最高占据态的电荷由集中分布在Se原子变成了集中在Bi原子上,说明改变堆垛后体系仍为拓扑绝缘体。在ABA堆垛的能带中另一个显著不同是中心非对称性所导致的巨Rashba自旋劈裂，这将在自旋电子学中有重要应用。2.Bi2Se3薄膜中的堆垛效应。我们计算了具有ABC、AAA和ABA堆垛的厚度为3QL的Bi2Se3薄膜。发现具有中心对称的ABC和AAA堆垛的薄膜，在Г点的费米能级附近形成有带隙的Dirac锥。非中心对称ABA堆垛的Bi2Se3薄膜的能带在Г点具有零间接带隙，且价带顶在Г点附近具有M形状。ABA的非中心对称性和自身的强自旋轨道耦合作用引起了巨Rashba自旋劈裂，并且通过施加沿c轴的应变，可以在大范围内有效调控自旋劈裂。