随着社会信息技术的高速发展,电子元器件已日益迈向高速度、高密度、多功能和智能化的发展目标,但由于传统的铁电、铁磁、压电等材料功能单一,已逐渐不能达到人们对多功能器件的应用需求,因此,开发和设计新型的多功能材料及器件具有重要的研究价值和应用前景。作为一类新型的多功能材料,多铁性材料同时具有铁电性、铁磁性或铁弹性,能实现多种序参量的相互耦合,可以满足现代信息工业对器件低功耗、微型化、集成化和多功能化等需求。多铁性材料又分为单相多铁性材料和复合多铁性材料,单相多铁性材料在制备上更为简单,但通常磁电耦合性能较弱,而复合多铁材料性材料具有设计上的灵活性和较强的磁电耦合性能等特点,这两类材料的存在也为开发和优化多铁性材料的性能提供了多种可能。基于上述研究背景,为了开发和探索新型的多功能材料与器件,我们利用脉冲激光沉积技术在7 wt%Nb掺杂的Sr Ti O₃（001）（NSTO）单晶衬底上生长0.55Bi Fe_0.95Ga_0.03Mn_0.02O₃-0.45Ba Ti O₃（BFGMO-BTO）多铁性薄膜,以及在具有优异压电和铁电性能的0.31Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-0.35Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.34Pb Ti O₃（PIN-PMN-PT）单晶衬底上生长了Ni O-Ni复合薄膜,构建了Ni O-Ni/PIN-PMN-PT（111）多铁异质结。主要工作包括以下两方面:（1）利用脉冲激光沉积技术在NSTO单晶衬底上制备了BFGMO-BTO薄膜,通过优化制备工艺参数:沉积温度（660-720 ℃）、沉积氧压（5-25 Pa）和沉积时间（35-140 min）,最终在沉积时间为140 min、沉积氧压为20 Pa、沉积温度为660℃时,制备出了单相异质外延的BFGMO-BTO多铁性薄膜。X射线衍射图谱和选区电子衍射结果表明,在沉积氧压为5 Pa时,制备的薄膜为BFGMO相和BTO相,此时薄膜呈两相异质外延状态;当压强增加到20 Pa时,此时制备的薄膜为单相外延状态,并且具有最佳的结晶质量。随着薄膜厚度增加,需要更大的电压使薄膜极化发生翻转。另外,在不同氧压下制备的BFGMO-BTO薄膜均具有铁磁性,这是由于元素掺杂使得Fe-O-Fe的键角和键长发生变化,从而增强了薄膜的铁磁性。（2）利用脉冲激光沉积技术在PIN-PMN-PT（111）铁电单晶衬底上制备出异质外延的Ni O-Ni复合薄膜。在高真空沉积过程中,由于氧空位的存在使得复合薄膜呈现n型导电行为。通过施加外电场诱导PIN-PMN-PT衬底极化翻转,薄膜的室温电阻随电场的变化曲线（R-E）呈方形,结合正负极化态下的原位XRD结果,发现铁电场效应在Ni O-Ni/PIN-PMN-PT多铁性异质结中起主要调控作用。室温下薄膜的相对电阻变化（ΔR/R）高达470%,并且实现了对Ni O-Ni复合薄膜高、低电阻态的稳定、可逆、非易失性调控。此外,由于氧空位的存在会使部分Ni²⁺还原成铁磁性的Ni金属,使得Ni O-Ni复合薄膜在室温下具有铁磁性。利用铁电场效应,我们在低温下实现了对Ni O-Ni复合薄膜铁磁性的显著调控,这主要归因于在低温下正负极化态之间较大的载流子浓度差值,以及当极化态从负到正时,铁电场效应会使得薄膜中产生更多的电子载流子,可将更多的Ni²⁺离子转化为金属Ni⁰,导致薄膜的磁性增强。