BiFe O3是一种在室温条件下同时具有磁有序和铁电有序的多铁性材料,在自旋电子器件等器件制造方面,具有广泛的应用前景。然而,由于BiFeO3的纯相样品制备难、漏电流较大和铁磁性太弱,使得BiFeO3难以进入实际应用。研究表明,离子掺杂可以改善BiFeO3的磁学性能,但是,其物理机理,却还未完全弄清,导致说法不一。本文利用溶胶凝胶发制备了Nb、K掺杂的BiFeO3纳米颗粒样品,并系统研究对BiFe O3的结构、磁性和光学性质的影响,主要方面如下:1)通过溶胶-凝胶法制备出无杂相的BiFe1-xNbxO3和Bi1-xKxFe1-xNbxO3样品,为研究异价离子掺杂BiFeO3的晶体结构、磁学和光学性质提供了有利的前提条件。2)少量Nb掺杂使BiFeO3的晶格常数a、c,晶胞体积V和Fe-O-Fe键角发生微弱的变化,其中Fe-O键长增大,Fe-Bi键长缩短,Fe-O6八面体的扭曲畸变基本保持不变。同时Nb掺杂对纳米晶粒的尺寸会产生显著影响。XPS显示掺杂样品中,Nb离子以+4价和+5价的形式共存。Nb掺杂导致样品磁性增强,主要是由于样品晶粒的尺寸效应引起的。紫外-可见吸收光谱显示禁带宽度随着Nb掺杂浓度x的增大而减小。3)与Nb掺杂类似,Nb、K共掺杂使BiFeO3的晶格常数a、c,晶胞体积V和Fe-O-Fe键角发生微弱的变化,其中Fe-O键长增大,Fe-Bi键长缩短,Fe-O6八面体的扭曲畸变基本保持不变。XPS显示掺杂样品中,因为Nb、K价态补偿,掺杂不会改变Fe2+和Fe3+的含量比。对比K单掺杂Bi1-xKxFeO3样品的拉曼光谱可知,Nb掺杂是引起Bi-O键变化的主要原因。Nb、K共掺杂导致样品磁性增强,不能简单地归因于样品晶粒尺寸变化,以掺杂离子为中心形成的束缚磁极化子可能是其磁性增强的主要原因。