单相多铁性材料由于同时具有铁电性和铁磁性,近年来在新型存储介质和自旋电子学器件领域成为了研究热点。更为重要的是,铁电性与铁磁性之间存在的磁电耦合效应,为下一代多功能电子器件的设计提供了额外的自由度,对发展基于铁电—铁磁集成效应的新型信息存储及磁电器件等技术提供了巨大的应用潜力。但并不是所有的单相多铁性材料都具有磁电之间的耦合效应,因此,探究室温下具有磁电耦合效应的单相多铁体就显得尤为重要。在铁电光伏领域,大多数的学者主要研究的方向为薄膜铁电材料的光伏效应,对于多铁材料块状材料的光伏效应研究的报道也比较少。本文研究了Bi₄NdTi₃Fe_0.7Co_0.3O₁₅（BNTFC）陶瓷的铁电性和铁磁性以及磁电耦合等性能。层状钙钛矿材料Bi₄NdTi₃Fe_0.7Ni_0.3O₁₅、简单钙钛矿材料Pb(A_xB_1-x)O₃的磁性和光学性能,对于Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃样品,改变其中Fe的含量制备出Pb(Fe_1/3Nb_2/3)O₃、Pb(Fe_2/3Nb_1/3)O₃样品,同时利用Co和Ni分别替换Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃中的磁性元素Fe,利用化学周期表中靠近Nb的元素W和Ta替换Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃中的Nb,研究了层状钙钛矿陶瓷不同取向、以及不同成分的简单钙钛矿陶瓷的铁磁性能和光伏效应。本研究采用改进固相法制备了Co和Nd共掺的Bi₄NdTi₃Fe_0.7Co_0.3O₁₅（BNTFC）陶瓷样品,采用X射线衍射仪（XRD）,低频阻抗分析仪和振动样品磁强计（VSM）对多铁性BNTFC样品进行了系统的磁介电效应表征。实验结果表明,BNTFC具有室温多铁性,外加电场为70 kV/cm时,样品的剩余极化强度2P_r=7.23μC/cm²,矫顽场2E_c=35.72 kV/cm;外加磁场为1.07 T,样品的剩余磁化强度2M_r=232memu/g,矫顽力2H_c=769Oe。不仅如此,在BNTFC中还发现了明显的磁介电效应,外加磁场增加了样品的介电常数和损耗。通过绘制磁电容与磁化强度之间的关系曲线,可以发现BNTFC的磁电容与M⁴的线性关系要优于与M²的线性关系。这可能是因为在铁磁转变温度以下,发生了更加复杂的自旋对之间的交互作用。本研究表明,磁性离子掺杂的四层钙钛矿Bi₄NdTi₃FeO₁₅在以磁电互相调控为基础的多功能器件领域有非常大的应用前景。采用熔盐法制备了不同取向的Bi₄NdTi₃Fe_0.7Ni_0.3O₁₅陶瓷材料,实验结果表明:制备得到了明显的c轴择优取向样品和非c轴择优取向样品,不同取向样品之间的铁磁性能有着明显的差异。比较不同取向样品的光伏性能,结果发现具有择优取向的样品对光的吸收优于随机取向陶瓷样品,其中c轴择优取向样品对光的吸收能力最佳。测试了c轴择优取向样品和非c轴择优取向样品的光伏特性,c轴择优取向样品开路电压V_oc=0.1V,短路电流密度J_sc=11.2μA/cm²;非c轴择优取向样品开路电压V_oc=0.4V,短路电流密度J_sc=1.67μA/cm²。采用固相法制备Pb(A_xB_1-x)O₃系列简单钙钛矿结构样品,得到了结晶性较好的钙钛矿结构陶瓷。室温下的VSM表明:Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃剩余磁化强度2M_r和矫顽力2H_c极小,说明样品具有室温反铁磁性。Pb(Fe_1/3Nb_2/3)O₃、Pb(Fe_2/3Nb_1/3)O₃样品具有室温弱铁磁性,有可能是由于Fe含量的变化导致产生了晶格畸变造成的。Pb(Fe_2/3Nb_1/3)O₃的剩余磁化强度2M_r和矫顽力2H_c都比Pb(Fe_1/3Nb_2/3)O₃大,可能与氧空位的出现有关。Pb(Ni_1/2Nb_1/2)O₃、Pb(Co_1/2Nb_1/2)O₃的室温弱铁磁性可能是由于晶格畸变造成的。Pb(Co_1/2Nb_1/2)O₃的剩余磁化强度约为Pb(Ni_1/2Nb_1/2)O₃的3.8倍,这可能是由于Co和Ni的磁矩不同所造成的。Pb(Fe_1/2W_1/2)O₃和Pb(Fe_1/2Ta_1/2)O₃的弱铁磁性可能与晶格畸变以及样品中含有未完全反应的Fe₂O₃有关。通过对不同系列样品的粉末分别进行紫外可见分光光度计（UV-vis）测试,发现不同Fe含量的样品的光学带隙不同,可能与粉末样品颜色以及样品的组分有关。Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃、Pb(Ni_1/2Nb_1/2)O₃、Pb(Co_1/2Nb_1/2)O₃的带隙不同可能和粉末样品颜色、不同的掺杂元素的电负性以及晶格畸变等因素有关。Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃、Pb(Fe_1/2Ta_1/2)O₃、Pb(Fe_1/2W_1/2)O₃带隙的不同可能与晶格结构、氧空位数量有关。对Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃、Pb(Ni_1/2Nb_1/2)O₃、Pb(Co_1/2Nb_1/2)O₃系列样品进行伏安特性曲线测试,Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃样品在一个标准太阳光的照射下开路电压V_oc=0.11V,短路电流密度J_sc=5.83μA/cm²。Pb(Ni_1/2Nb_1/2)O₃、Pb(Fe_1/2Nb_1/2)O₃、Pb(Co_1/2Nb_1/2)O₃样品在光照下的开路电压和短路电流依次增大,这个关系与这几种样品的带隙变化相反,说明光学带隙的大小可能是影响简单钙钛矿材料Pb(A_xB_1-x)O₃光伏性能的主要因素。