多铁性材料（Multiferroics）是指同时具有两种或两种以上基本铁性的材料（铁电性、铁磁性或铁弹性）,各种铁性之间可以通过相互耦合协同作用,来实现更多维度的序参量之间的调节。如铁电有序和铁磁有序的共存及其相互间的耦合（磁电耦合效应）,即可通过外加电场来控制磁极化或者通过外加磁场来控制电极化的。这为新一代多功能材料的设计提供了额外的调控自由度,在信息存储器件,自旋电子器件,传感器等方面有广泛的应用前景。具有简单的菱形钙钛矿结构（属于R3c空间群）的BiFeO₃,其理论铁电极化强度高达90-100μC/cm²,是极少数在室温下同时具有铁电性和反铁磁性的单相多铁性材料。BiFeO₃由于在室温下具有较高的铁电居里温度（T_C=830℃）和反铁磁奈尔温度（T_N=370℃）及铁电、磁之间的耦合作用,成为了当前多铁材料研究的热点之一。然而,一方面由于Bi易挥发和Fe易变价等原因而难以制备得到纯相的BiFeO₃,使样品的漏电流大、电阻率低,导致难以测得形状良好的电滞回线。另一方面由于BiFeO₃具有内在的特殊空间调制螺旋G型反铁磁结构,周期为62-64 nm,这种结构容易造成大块样品中整体宏观磁矩的削弱或消失,即铁磁性减弱或丧失,这些缺点阻碍了BiFeO₃陶瓷材料的实际应用。为了解决这些问题,人们尝试了多种方法,对制备方法进行优化、A位与B位元素掺杂改进以及与其他钙钛矿形成固溶体来改善BiFeO₃陶瓷的铁电和铁磁性。本文以BiFeO₃钙钛矿材料为主要研究对象。从元素掺杂改性以及引入其他ABO₃型钙钛矿结构形成固溶体两个方面开展研究工作,采用固相合成法制备陶瓷样品。用X射线衍射仪（XRD）对样品的晶体结构进行分析;用扫描电子显微镜（SEM）对样品进行微观形貌的分析;X射线光电子能谱（XPS）分析陶瓷样品的元素价态;利用精密LCR表对陶瓷介电性能进行测试;利用铁电分析仪（TF）对陶瓷铁电性和绝缘性进行测试;使用综合物理性能测量系统（PPMS）对陶瓷的室温磁性能进行研究分析。本论文的主要研究工作和取得的成果如下:（1）采用固相烧结法制备了Bi_0.9La_0.1Fe_1-xTe_xO₃（BLFTO-x,x=0,0.01,0.02,0.03）陶瓷,对Te掺杂陶瓷的晶体结构、微观形貌、Fe元素价态、介电性能以及多铁性能进行了研究。XRD分析表明BLFTO-x陶瓷均为菱形（R3c）钙钛矿结构;SEM观察到掺杂少量的Te则抑制晶粒生长;XPS表明陶瓷中Fe³⁺离子浓度增大,减少了氧空位;性能测试研究表明Te掺杂提高了陶瓷的绝缘性、铁电性和铁磁性。（2）采用固相烧结法制备了0.7 Bi_1-xGd_xFe_0.95Ga_0.05O₃-0.3 BaTiO₃（BG_xFG-BT x=0,0.05,0.1,0.15,0.2）陶瓷。研究了Gd不同掺杂量对陶瓷的晶体结构、微观形貌、Fe元素价态、介电性能以及多铁性能的影响。XRD分析表明Gd的掺入使BGxFG-BT陶瓷的晶体结构从菱方（R3c）结构转变为赝立方（P4mm）结构;SEM观察到随着Gd掺杂,陶瓷的晶粒尺寸逐渐减小;XPS表明Gd掺杂抑制了陶瓷中的Fe²⁺离子,减少了氧空位;性能测试研究表明Gd适当的添加增强了陶瓷样品的介电性、绝缘性、铁电性和铁磁性。适量的Gd掺杂可使介电常数增加、介电损耗减少;电滞回线形状改善,其剩余电极化强度增加（最高达9.06μC/cm²）,漏电流降低了两个数量级;在磁性能方面,剩余磁极化强度与饱和磁化强度均有显著提高。