多铁性材料是一类特殊的多功能材料,被广泛应用在信息储存,传感器,微电子系统等领域,此类材料同时包含铁电,铁磁和铁弹性中的两种及两种以上铁性。多铁性材料的特别之处还在于低于居里温度时,材料存在自发极化和自发磁化,并且这些基本序参量可以互相调控产生奇异的物理效应,如磁电耦合效应即在磁场下可以通过磁致伸缩诱导产生铁电性能。但是在单相材料中由于电性能和磁性能往往是互相排斥的,为增强磁电耦合效应本文采用了复合掺杂的方法,将铁电体和磁性材料混合后通过传统工艺高温固相法制备了磁电复合陶瓷样片。本文选取了室温下具有弛豫相变材料铌镁酸铅(PMNT)作为铁电体,磁性材料为铁酸铋(Bi Fe O₃,BFO)和钡铁氧体(Ba Fe₁₂O₁₉,Ba M)两种。主要工作是通过改变磁性材料的掺杂量制备了PMNT-BFO,PMNT-Ba M两类复合陶瓷,并在0.98PMNT-0.02Ba M的基础上,制备了分别掺杂1mol%的La³⁺,Zn²⁺和Sr²⁺离子的陶瓷样品。然后,进行了系统的测试分析讨论陶瓷片的介电性能、磁学性能、微观形貌、铁电性能和压电性能。(1)制备了(1-x)[0.66PMN-0.34PT]-x BFO(x=0.01,0.02,0.03,0.05)体系多铁性复合陶瓷,在PMNT-BFO体系中研究了掺杂不同含量的Bi Fe O₃对微观形貌,铁电压电,磁性和介电性能的影响。SEM图表明掺杂少量的BFO,陶瓷晶粒生长状况良好,气孔较少致密度好,晶粒大小均一。另外测试了陶瓷样片的铁电、压电性能,结果展示少量的BFO掺杂对他们有着促进作用,特别是x=0.03的样品,饱和电极化Ps高达35.9μC/cm²,压电系数d33为295.9p C/N。最后,磁滞回线显示此系列陶瓷样品具有微弱的铁磁性。(2)制备了(1-x)[0.65PMN-0.35PT]-x Ba M(x=0.01,0.02,0.03,0.05)体系多铁性复合陶瓷。在室温下,研究了此系列陶瓷的物相结构,微观形貌,铁电压电,铁磁性能及磁场对介电常数的影响。XRD显示出系列陶瓷是纯相钙钛矿结构,随着掺杂量的增加逐渐从菱形相向四方相过渡。SEM结果表明此系列陶瓷材料晶粒较小致密度较高;介电损耗较小都在0.04以下,磁场下的介电常数均有所提升,特别是当x=0.01时提升高达9.4%,具有良好的磁介电效应,介电损耗受磁场影响也比较大。磁化强度随着钡铁氧体掺杂量的增加而增大,x=0.05时,饱和磁化强度Ms高达2.028emu/g。(3)制备了0.98[0.65PMN-0.35PT]-0.02Ba M分别掺杂1mol%La³⁺,Zn²⁺,Sr²⁺系列陶瓷样品。探究了不同离子掺杂对0.98[0.65PMN-0.35PT]-0.02Ba M陶瓷样品的介电、铁电、压电及磁性的影响。从XRD图可看出晶体结构属于钙钛矿结构,衍射峰发生变化说明离子很好的进入了主晶格中,扫描电镜图结果表明共掺杂少量的上述离子,陶瓷样品的晶界很窄,致密度增加几乎无气孔。共掺杂离子后的陶瓷样品压电系数d33均有所提升,掺杂锶离子的样品提升最大高达38%。随后通过VSM测试了陶瓷样品的磁性能,研究发现掺杂微量稀土镧离子对铁磁性有利,其他两种离子呈顺磁性或弱铁磁性。