钛酸钡（BaTiO₃）基陶瓷具有良好的铁电性和介电性,在电子元器件中应用广泛。但是未进行掺杂的纯BaTiO₃介电常数变化较大,居里温度较高,只在居里点处达到高介电常数,室温下介电常数比较低。在BaTiO₃中掺杂一些离子可以使陶瓷具有介电弛豫特征,弛豫铁电体具有较高的介电常数、较好的容温特性。本文选取了Y³⁺、La³⁺、Bi³⁺、Na⁺、Nb⁵⁺等异价离子对BaTiO₃陶瓷进行单掺杂与施受主共掺杂,对比研究各异价离子掺杂对陶瓷的结构与性能的影响。论文中采用GULP代码的分子动力学模拟方法计算并结合实验分析各离子的掺杂机制,分析各种陶瓷样品的结构、介电性能以及铁电性能,探讨其微观结构与宏观介电弛豫之间的关系。研究的主要内容如下:（1）Y³⁺单独掺杂BaTiO₃陶瓷,在Y³⁺掺杂量x<0.01时掺杂机制为电子补偿,陶瓷发生了半导化;当x≥0.01时主要为离子补偿。随掺杂量增加,陶瓷样品四方率减小,在x=0.03时由四方相转变为立方相。介电峰值随Y³⁺掺杂量的增加而向低温方向移动并展宽,且峰值介电常数随掺杂量增加而逐渐减小。随着Y³⁺掺杂量增加,陶瓷样品呈现弛豫铁电体特征,陶瓷样品的剩余极化强度先增大后减小。当Y³⁺掺杂量较多时,氧空位浓度较大,使矫顽场增大,剩余极化强度减小。（2）La³⁺掺杂BaTi_0.97Y_0.03O₃陶瓷,La³⁺掺杂量x=0.02时陶瓷为四方相,陶瓷发生半导化,当x≥0.03时,相结构从四方相转变为立方相。La³⁺一般取代Ba²⁺,掺杂量增大后引起晶胞体积减小,表面晶粒尺寸减小。La³⁺掺杂能够将介电峰展宽且使介电峰值向低温方向移动,随掺杂量增大,弛豫程度增大,使陶瓷转变为弛豫铁电体。在x=0.02时,剩余极化强度最大,矫顽场最小。（3）Y³⁺掺杂Ba_0.99La_0.01TiO₃陶瓷,晶胞体积随着Y³⁺掺杂量的增加而逐渐增大,在x=0.04时陶瓷由四方相转变为立方相,当x≥0.01时,陶瓷样品出现了第二相。陶瓷中Y³⁺取代Ti位,主要存在Y³⁺与La³⁺相互补偿和氧空位补偿。在x=0.02时,陶瓷发生了半导化,介电常数较大。随着掺杂量的增大,介电常数峰值温度向低温方向移动,介电峰被展宽,陶瓷逐渐转变为弛豫铁电体。矫顽场随掺杂量的增加呈先减小后增大趋势。（4）Bi³⁺掺杂BaTi_0.97Y_0.03O₃陶瓷,陶瓷均为四方相。随着Bi³⁺掺杂量的增加,晶胞体积基本呈减小趋势,陶瓷样品表面晶粒尺寸变大,Bi³⁺产生了助烧作用。陶瓷中的主要掺杂机制为Bi³⁺与Y³⁺的相互补偿,当Bi³⁺与Y³⁺掺杂量不相等时还存在[4Bi^·_Ba-V_T′_i′′′]或[Y^·_Ba-Y_T′_i]缺陷簇。随着Bi³⁺掺杂量的增大,介电峰值温度基本无移动,线性拟合的弛豫程度值都较小,弛豫程度较低,剩余极化强度和矫顽场均随Bi³⁺掺杂量的递增先增大后减小。（5）Na⁺和Nb⁵⁺共掺杂BaTiO₃陶瓷,Na⁺取代A位的Ba²⁺,Nb⁵⁺取代B位的Ti⁴⁺,两种离子等量共掺杂可以相互补偿。陶瓷样品主晶相均为立方相钛酸钡。Na⁺和Nb⁵⁺共掺杂达可以抑制晶粒生长。随着掺杂量的增加,介电峰向低温方向移动,并且介电峰逐渐变宽。弛豫程度随掺杂量增加呈现先增大后减小的趋势,在x=0.04时达到最大值,陶瓷转变为弛豫铁电体。在x=0.02时,剩余极化强度最大,矫顽场最小。（6）Bi³⁺掺杂Ba_0.96Na_0.04Ti_0.96Nb_0.04O₃陶瓷,样品的晶相均为立方相钙钛矿结构。由于Bi³⁺的助烧作用,随着Bi³⁺掺杂量增大,晶粒尺寸变大。随着Bi³⁺掺杂量的增加,介电峰向高温方向移动,并且展宽,呈现弥散相变特征。在Bi³⁺掺杂量x=0.04时,陶瓷表现弛豫铁电体特征,随着频率的增加,介电峰值温度T_m移向高温方向。随着Bi³⁺掺杂量的增大,剩余极化强度先增大后减小,在x=0.03时达到最大值,矫顽场在x=0.03时达到最小值。