相场模拟是介观尺度 (nm~um) 上研究材料微观结构演化并预测其性能的一种有效理论研究工具，已被用于铁性 (铁电、铁磁、铁弹等) 材料畴结构与其性能关联及预测的研究。(1) 首先，针对HfO2基铁电薄膜中如何建立原子尺度“隔离带”与宏观电学性能之间的关联问题，借助相场模拟，我们表明了无尺度的铁电畴独立翻转特性 (横向尺寸为 1 nm的极性畴仍能稳定) 和尖锐的畴壁，这些起源于相邻畴之间弱的相互作用，这种相互作用能通过梯度能系数来量化，这揭示了隔离带在铁电畴动力学中的介观机制。同时，阐明了180°极化翻转机制，它是以新畴的形核为主导，且具有高的形核密度，这与形核受限翻转模型一致。该研究不仅提供了隔离带在铁电畴动力学中的介观机制，而且进一步推动铁电畴态的精细调控、高密度快速且CMOS兼容性的HfO2基薄膜铁电存储器方面的研发。(2) 其次，针对中心对称的铁弹材料 (如BiVO4) 中极性畴壁的起源问题，介观相场模拟表明：铁弹孪生畴的形成源于四方相到单斜相 (T-M) 相变的自发应变，极性畴壁源自畴壁处应变梯度引起的挠曲电效应，且极化强度的大小主要来自剪切应变梯度的贡献。研究结果不仅为铁弹孪生畴的形成机制提供了深入的理解，而且揭示了由铁弹畴壁处应变梯度诱导的极性畴壁起源。(3) 最后，针对铁电氧化物薄膜本征脆性 (形变小于~1%)，相场模拟揭示了自支撑的BiFeO3薄膜在大的弯曲变形 (~5%应变) 下超弹性的起源：菱方相到四方相 (R-T) 的可逆相变和接近可逆的畴结构演化共同贡献了其超弹性，有望用于柔性铁电电子器件。