本书系统论述了钙钛矿结构铁性功能材料的物理、化学与材料学基础，介绍了数据科学范式新材料设计方法以及相关研究进展。本书以量子力学为基础、以结构相变为中心，基于材料数据的不同内涵与层次梳理了材料性质与化学组成和结构、制备工艺参数以及使役环境条件间的关系，重构了钙钛矿结构铁性功能材料知识的逻辑框架。全书共十章，主要内容可分为三个模块：第一模块（第2章）以钙钛矿结构材料为例讨论了数据科学范式材料设计方法；第二模块（第3～第5章）讨论了原子密堆系统的组成、结构与实现，包括原子结构、原子间的结合和晶体结构，陶瓷的显微结构与断裂力学性质，陶瓷的制备原理与工艺设计；第三模块（第6 ～第10章）分别讨论了钙钛矿结构材料的铁电、压电、铁磁、磁电、光伏和光催化等功能特性、典型材料及其应用举例。