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铋层状材料纯相的合成存在着很多困难，阻碍了此类材料的广泛应用。本工作利用第一性原理热力学方法研究了三个经典同源铋层状化合物系列CaBi2Nb2O9-nNaNbO3、Bi4Ti3O12-nSrTiO3和BhTi3O12-nCaTiO3的不同层数相之间的竞争关系，试图揭示其相稳定性的热力学机制。结合第一性原理计算，建立了相对Gibbs能量与钙钛矿化学势之间的定量关系，并依此来分析不同层数相之间的竞争。分析表明，随着化学势升高，这三个体系中除了两个相外，其他相都能够在某一特定范围内达到最稳定，可以解释实验上观察