铁基化合物材料具有多样的晶体结构、丰富的物理性质以及广泛的应用前景,因此备受凝聚态领域研究者的关注。因其具有铁电、(反)铁磁、超导等性质,从而在磁存储、低能耗器件、医疗、交通运输等方面具有很广阔的应用前景。本论文主要运用第一性原理方法,对铁基超导材料及相关化合物的性质进行研究,也包括对新合成材料体系性质的预测。主要内容安排如下:第一章,主要介绍本研究工作的相关背景知识:铁基化合物中的两大类结构及相关物理性质。对于铁基超导类材料,之前文献主要集中在超导性质的研究,然而在这类材料中还蕴含其它丰富物理特性。本文主要介绍磁性、铁电性、多铁性及超导性,希望通过研究搜寻出具有以上相关物理特性的铁基化合物。第二章,简要介绍了计算所用的理论方法:晶体场理论,密度泛函理论和极化理论的基本定律。此外,还对本论文所用的VASP软件做了简单介绍。第三章,主要研究铁基超导家族母体材料KFe2Se2。通过对称性分析,我们推测每一层铁硒平面均是极性的。根据BaFe2Se3的中子实验结果,我们预测了 KFe2Se2中三种不同Block反铁磁构型。依据磁点群分析,发现Block-B反铁磁结构具有铁电性而其它二种Block反铁磁结构均为反铁电性。随后,通过第一性原理计算,我们首先确认了KFe2Se2的磁基态为Block反铁磁性。其次,证实了磁致伸缩作用导致铁硒层具有自发极化,而整个体系铁电性取决于铁硒层沿着c轴的堆叠方式。进一步,通过标准的Berry Phase极化计算,我们得到了 Block-B反铁磁性的铁电极化沿c轴方向,大小约为0.48μC/cm2。最后,通过对电子态密度的分析,发现铁原子和硒原子在费米面附近杂化,从而证明铁硒之间有共价行为。第四章,主要研究一类具有β-BaFe2S3结构的BaFe2X20(X=S/Se)材料。通过第一性原理研究,我们发现它们具有相同的AFM3共线反铁磁结构以及很大的电子带隙。同时通过对哈伯德U的调节,我们得到最适合描述该材料晶格的U值。此外,通过对电子态密度的分析,我们发现铁原子和硒原子/硫原子存在共价键行为。最后,我们还对该体系的光学性质进行了研究,发现此类体系具有较大光吸收系数,为其在光学器件应用方面提供了理论展望。第五章,本论文的简单总结,以及对下一步工作的展望。