多铁性材料由于其在基于铁电-铁磁集成磁电器件设计方面的潜在应用以及深刻的理论研究价值受到了工程和学术领域的广泛关注。近年来，小离子半径稀土铬氧化物中多铁性现象的发现，使得稀土铬氧化物成为了凝聚态物理的研究热点。对该体系低温磁行为的研究将有助于理解其多铁性产生的物理机制。本文以正交畸变钙钛矿结构的稀土铬氧化物Yb（Ca）CrO₃体系为研究对象，通过X射线衍射、扫描电子显微镜、综合物性测量系统等结构表征和物性测量手段对该系列样品的晶体结构、表面形貌以及其在低温区展现出的负磁化现象、冷却场依赖效应、磁化反转等复杂磁物理行为进行了较为系统的研究。本论文的主要内容如下：第一章，综述了新型单相多铁性体系的研究现状，对可能的单相多铁材料稀土铬氧化物RCrO₃体系的晶体结构、磁结构、低温磁特性以及多铁性物理行为的研究进展进行了概括性总结。第二章，简述了与本论文主要研究内容相关的实验原理与方法，包括样品的制备与结构表征以及后续的物性测量等。第三章，研究了YbCrO₃体系低温下的磁相变和磁化反转行为。结果表明，该体系的典型反铁磁转变出现在尼尔温度TN¹18K附近，其机理与Cr³⁺自旋开始有序排列使得体系发生从高温顺磁相到低温倾角反铁磁相的转变有关。由于体系内存在Cr³⁺-Cr³⁺、Yb³⁺-Cr³⁺、Yb³⁺-Yb³⁺三种磁相互作用导致其热磁曲线（M-T曲线）在低温区展现出丰富的特性。TN以下Yb³⁺-Cr³⁺成反铁磁性相互作用，从分子场理论来看即倾角反铁磁有序的Cr³⁺自旋净磁矩对Yb³⁺自旋施加一内场HI，其方向与Cr³⁺自旋净磁矩方向相反。热磁曲线测量过程中，Yb³⁺磁矩将在测量场Hmeas与内场HI的共同作用下排列。在Hmeas3+磁矩将沿着内场方向与Cr³⁺净磁矩呈现反平行排列，表现在M-T曲线中为出现磁化反转与负磁化现象；当Hmeas>HI时，Yb³⁺磁矩将沿着测量场方向与Cr³⁺净磁矩呈现平行排列，这时磁化反转以及负磁化现象则会消失。针对零场冷模式中出现的负磁化现象，我们分别采用了两种不同的测量方式对其进行了系统的研究。我们发现在零场冷却过程中，样品腔中存在不可避免的剩余捕获场，即样品并非在真正的零磁场而是在腔体中剩余的捕获场下冷却。经测量发现，我们的样品对冷却场展现出很强的依赖关系，冷却过程中不同捕获场的存在会严重影响到样品在零场冷模式下热磁曲线的测量结果。反映在我们的实验中就是：1)相同的测量场Hmeas下，在大小相等方向相反的两捕获场（PTF/NTF）下冷却的样品，其M-T曲线展现出完全相反的趋势；2)相同的捕获场TF下，大小相等方向相反的测量场（Hmeas小于内场）测得的M-T曲线趋势几乎一致。说明YbCrO₃体系对其经历过冷却场的初始磁化状态存在记忆效应。第四章，为澄清Yb³⁺和Cr³⁺/Cr⁴⁺在体系反常磁化反转中的作用，我们对二价碱金属Ca²⁺掺杂的Yb_1-xCa_xCrO₃（x=0.00-0.30）系列样品磁特性进行了系统研究。随着Ca²⁺的掺入，样品由母相的绿色逐渐转变为棕黑色，且硬度逐渐增强。结构分析显示，掺杂成功且样品具有很好的单相正交结构。自然断裂面形貌图表明掺杂使得样品内部颗粒的尺寸逐渐减小，且颗粒间的连接更致密。掺杂系列样品的低温磁特性测量结果表明：Ca²⁺掺杂和未掺杂的YbCrO₃样品在场冷模式下的热磁曲线呈现相同的趋势，并且尼尔温度TN对掺杂量没有明显的依赖关系（保持在一个定值约118K），但是在TN到补偿温度Tcomp这段温区内，样品的磁化强度随着Ca²⁺掺杂的增大逐渐减小。我们认为随着Ca²⁺的掺入，部分Cr³⁺被氧化成Cr⁴⁺，导致参与Cr³⁺-O^2--Cr³⁺相互作用的Cr³⁺减少，此外样品中还出现了由Cr³⁺、Cr⁴⁺和Yb³⁺组成的多种相互作用，从而起到了稀释Cr³⁺-O^2--Cr³⁺相互作用的效果，进而使得样品的磁化强度在Tcomp^TN温区内随掺杂量的增大逐渐减小。样品在TN处的磁相变随着掺杂量的增大逐渐趋于平缓。在Tmax（磁化强度达到最大值对应的温度）以下我们在掺杂样品中观察到了明显的磁滞现象而在母相中则没有发现，我们猜测该磁滞现象可能与Ca²⁺掺杂引入了类铁磁性的Cr³⁺-O^2--Cr⁴⁺相互作用有关。第五章，对本论文工作给予了简要的总结，并对本课题的后续工作及面临的挑战进行了简单的讨论与展望。