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BiFeO3是少数在室温下同时具有铁磁性和铁电性的铁磁电材料之一,作为一种典型的单相多铁性材料,铋铁氧体（BiFeO3）具有钙钛矿结构,在室温下呈现反铁磁有序（尼尔温度为673K）和铁电有序（铁电居里温度为1103K）。BiFeO3的剩余极化值Pr可以达到90μC/cm2,接近强铁电材料锆钛酸铅（Pb（ZrxTi（1-x））O3）的性能,成为无铅铁电材料的重要候选材料之一。因此,BiFeO3在新型存储器件,自旋电子器件方面都有广泛的应用前景。目前,尽管通过解决BiFeO3薄膜的漏导电流获得了大的剩余极化,其在室温下弱的磁性却没有得到很大的改善。因此如何增强BiFeO3的磁性是目前急需解决的问题。另一方面,BiFeO3中Fe容易出现变价,导致漏导电流增加,也影响其本身的磁学性质。因此如何获得纯相BiFeO3也很重要。本文的主要研究内容和结果摘要如下:1.采用简单易操作的溶胶-凝胶法,用价格低廉的无机盐作原料在SiO2/Si衬底上制备出钙钛矿结构BiFeO3薄膜和BiFeO3/PZT铁电铁磁复合薄膜。采用燃烧法用无机盐作材料在低温（180℃左右）下制备了BiFeO3粉末。2.采用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）对样品进行微结构测试。BiFeO3薄膜在500℃退火后已经开始出现BiFeO3主晶相（110）,随着退火温度的升高,衍射峰强度增加,半高宽度逐渐减小,晶粒平均尺寸逐渐增大,但在600℃退火时出现杂相峰,可见退火温度对薄膜的结构产生重要影响。在10层底电极（LaNiO3）上生长的BFO/PZT复合薄膜比在5层底电极上生长的薄膜的衍射峰的强度明显地增加了,半峰宽也变宽了。经过600℃退火后,整个复合薄膜表面看起来比较理想,缝隙基本填满,晶粒大小均匀、饱满、致密,晶粒尺寸约为100nm。在180℃时制备的粉末,已经出现了BiFeO3的衍射峰,表明在低温下就可以合成铁酸铋粉末,发现经500℃退火的粉末有团聚现象。3.用X光电子能谱（XPS）、热分析系统（TG-DTA）对样品的成分和相变进行了分析。TG曲线在100℃-200℃之间有较大的失重,对应于溶胶中水和有机物的挥发和分解。DSC曲线在830℃出现一个峰,此温度与BFO的铁电相变温度接近。BFO粉末的XPS图在Bi4f的谱图中出现两个对称的峰,分别位于164.0eV和158eV,对应于Bi4f5/2和Bi4f7/2,Fe2p的XPS谱图中观测到两个对称的峰,对应Fe2p3/2和Fe2p1/2。Ols的XPS谱图中是一个不对称的宽峰。4.对BFO薄膜进行了电学测试包括电滞回线、介电损耗和C-F曲线。500℃退火的BFO薄膜具有窄的电滞回线,相应的剩余极化强度为2.49μC/cm2,随着退火温度的升高,薄膜的铁电性显著增强。550℃、600℃退火的薄膜的剩余极化强度分别为4.51μC/cm2、9.74μC/cm2。说明低温退火时,薄膜的晶化程度较差,随着退火温度的升高,薄膜的晶化程度越来越高,但是过高的退火温度又会带来大的漏导电流。5.对BFO粉末进行了磁滞回线和居里温度的测试,经测试粉末的尼尔温度在380℃左右与其它文献报道基本一致。低温（180℃～400℃）退火时温度对粉末的磁学性能影响不大,但在高温（500℃～700℃）退火时温度对粉末的影响就非常大。