本项目针对微纳尺度下的力-电-磁多耦合场效应开展研究，通过结合Eshelby等效夹杂方法与热力学方法，建立了具有椭球状夹杂的多物理场耦合模型。通过详细研究成份、晶格错配应变等的对铁电极化性能、介电性能、压电性能和压磁性能的影响，发现诸多物理性能在临界尺寸厚度附近发生突变，而临界尺寸强烈受到外应力及错配应力的影响。进一步研究铁电超薄薄膜临界尺寸附近的物理现象，发现压电效应与通常预期反常，在临界尺寸附近增强。在有外加场或者缺陷场的存在下，压电效应出现类似弛豫现象，有望成为阐释高压电效应的新机理。对于铁电隧穿结，当薄膜厚度远离临界厚度时，压电效应较小，对于隧穿电流的影响不是很大；当薄膜厚度处于临界厚度附近，压电效应很大，较大的压电效应可以改变极化状态，从而成为开关效应的重要影响因素。相关研究不仅为纳电子器件的设计和使用提供了理论基础，并有望成为解释高压电效应与利用压电效应设计纳米开关器件的新途径。