纳米材料对于电子、信息、新型陶瓷、生物、化工、医药、机械、交通、能源、国防等领域有着重要意义和广泛的应用前景。TiN及Ti-Si-N作为硬质薄膜涂层材料的一类代表，以其比较高的硬度、较好的耐磨性、优异的热稳定性及化学稳定性吸引了广泛的关注。在常温零压下，很多实验和理论工作已经对TiN及Ti-Si-N薄膜硬度及晶格动力学等方面开展了研究，但是对外加压力下的性质研究的报道却相对较少。而实际应用中，TiN及Ti-Si-N作为一种表面强化涂层，被广泛用做耐磨材料和切削刀具。工作过程中，瞬时可能承受很大的应力，所以对TiN及Ti-Si-N在高压环境下的相稳定性和性能的研究具有实际的意义。本课题的研究可分两部分：一是对外压下TiN的研究；一是对外压下Ti-Si-N的研究。本课题采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，利用VASP和Phonopy软件包进行了能量、弹性性质及声子谱方面的相关计算，并分析了不同压力下TiN的稳定性及相变规律。通过研究TiN的三种构型：NaCl结构（B1）、CsCl结构（B2）及闪锌矿结构（B3），分析能量-体积关系、焓-压关系，得出：TiN在347GPa时会发生从NaCl到CsCl的结构相变，在-17.5GPa时会发生从NaCl到闪锌矿结构的结构相变。并对其在不同压力下的弹性性质和声子色散关系进行了研究，得到了相同的结论。应用准谐近似以及准谐德拜模型计算了NaCl结构TiN的吉布斯自由能、振动内能、焓、定容摩尔热容、定压摩尔热容，热膨胀系数，德拜温度等的温度变化曲线，对TiN在不同压力、不同温度下的热力学性质进行了探讨。采用相同的方法探讨了Ti-Si-N的结构稳定性，找到其在常压下的稳定构型，从能量、弹性性质及声子谱稳定性方面进行了相关研究，找到了Ti-Si-N可能的相变压力范围，对其在不同压力下的稳定性及相变规律进行了分析，并对不同压力的热力学性质进行了探讨，发现：在较高温度下，Ti-Si-N的热膨胀系数随着压力增加而减小；其热膨胀系数比TiN大，说明在制备Ti-Si-N时要选择合理的基底、温度及压强等条件非常重要的。