本文分为两部分，分别研究了复合磁电材料和掺杂 Bi<,4>Ti<,3>O<,12>铁电薄膜的结构与性能。 第一部分的研究对象是复合磁电材料。所谓磁电效应就是材料在外磁场作用下的电极化，或在外电场作用下的磁化。单相磁电材料的磁电效应很小，而且通常在低温下才能实现，因而无法实际应用。复合磁电材料相对于单相材料其磁电效应大大提高。它由磁致伸缩相和压电相两部分材料复合而成，通过压电效应和磁致伸缩效应在相界面的应力传递来实现磁-力与力-电的耦合，从而实现磁电效应。本部分研究了2-2型复合磁电材料 LiNbO<,3>／Terfeno1-D 的磁电性能并对LiNbO<,3>晶体进行了优化切型设计；对0-3／3-3型复合磁电材料 PVDF／Fe<,3>O<,4> 的结构与性能进行了研究，并基于该材料对磁致伸缩相与压电相的耦合方式进行了新的探索。 主要内容如下： （1）研究了2-2型复合材料 LiNbO<,3>／Terfenol-D 的磁电耦合系数对交流激励磁场频率和直流偏磁场大小的相应关系，发现该材料具有多个最优化偏磁场。低磁场范围的最优化偏磁场位置固定于0.5kOe处，而另一个最优化偏磁场的位置随频率的变化而变化。通过高斯分峰拟合，发现在1k－180kHz频率范围内均存在这一奇特现象。 （2）LiNbO<,3>晶体的压电系数d<,15>大，d<,33>和d<,31>较小，一般适用于厚度剪切振动。在2-2型复合磁电材料中，为了便于与磁致伸缩相耦合，压电相通常采用横场长度伸缩振动和厚度伸缩振动，即应用 d<,33> 或 d<,31> 压电系数。为了使LiNbO<,3>晶体在以上两种振动模式中获得较大的压电效应，本文采用坐标变换的方法，在对 LiNbO<,3> 压电常数矩阵进行理论计算的基础上，设计出优化切型。具有优化切型的 LiNbO<,3> 晶片充分利用了压电系数 d<,15>，使其新压电矩阵中的 d<,33>和 d<,31>大大提高，从而在磁电复合材料中能够得到大的磁电耦合效应。 （3）以纳米量级 Fe<,3>O<,4> 微粒作为磁致伸缩相，压电高聚物聚偏二氟乙烯PVDF作为压电相，采用共混及超声分散的方法制备了 0-3／3-3 型复合磁电材料PVDF／Fe<,3>O<,4>。对材料进行拉伸，XRD 谱显示拉伸后 PVDF 和 PVDF／Fe<,3>O<,4>出现具有压电效应的晶型。采用差示扫描热分析 （DSC） 方法对 PVDF 及 PVDF／Fe<,3>O<,4>进行研究，发现拉伸过程和磁致伸缩相Fe<,3>O<,4>的加入对PVDF压电晶型的形成均会产生影响。对比PVDF及PVDF/Fe<,3>O<,4>低温至室温的介电和介电损耗谱，发现PVDF/Fe<,3>O<,4>玻璃化温度较PVDF有所提高，说明Fe<,3>O<,4>微粒的加入阻碍了PVDF分子链的运动。另外，基于这两种材料对磁致伸缩相和压电相的耦合方式进行了新的探索，即将Fe<,3>O<,4>微粒通过接枝反应链接到二元共聚物PVDF-TrFE链段上，以期获得更完善的磁电耦合方式。第二部分的研究对象是掺杂Bi<,4>Ti<,3>O<,12>铁电薄膜的结构与性能。铁电材料由于铁电存储器的实现而被广泛研究，具有层状钙钛矿结构的铁电材料。Bi<,4>Ti<,3>O<,12>（BTO），由于有很大的自发极化（Ps=40～50μC/cm<’2>），成为倍受关注的铁电存储器的候选材料。但是BTO薄膜剩余极化小，抗疲劳性能差，因此需要通过掺杂改善其性能。本文的第二部分对比研究了掺Nd及Nd、W共掺的BTO铁电薄膜的结构、表面形貌和剩余极化、疲劳、保持等铁电性能。 主要内容如下： 用化学溶液沉积（CSD）方法分别制备了A位掺Nd和A位掺Nd、B位掺W的BTO铁电薄膜Bi<,3.15>Nd<,0.85>Ti<,3>O<,12>（BNT）和Bi<,3.15>Nd<,0.85>Ti<,2.98>W<,0.02>O<,12>（BNTW）。发现B位掺W并没有改变BNT薄膜的结构，但使其表面趋于平整，并提高了BNT薄膜的剩余极化。BNT和BNTW薄膜在750℃退火条件下，当外加电压为16V时，BNT薄膜的Pr值为21μC/cm<2>左右，而掺W之后，薄膜的Pr值达到了27μC/cm<2>，即BNTW薄膜的剩余极化较BNT薄膜提高了28％。疲劳和保持特性的研究表明， BNT和BNTW薄膜均显示了良好的高频（1MHz）疲劳特性和良好的保持特性。而在低频（50k Hz）下，BNT和BNTW薄膜均呈现出不同程度的疲劳，但BNTW薄膜的疲劳特性要好于BNT薄膜。W元素掺入提高了BNT薄膜的铁电性能，这是因为高价位的W元素作为一种施主掺杂，有利于减少材料内部的氧空位。