多铁性材料,被定义为材料至少拥有铁电,铁磁和铁弹性中至少两种性质。铁酸铋(BiFeO3, BFO)作为一种典型的多铁性材料,基于它高铁电居里温度(TC～1103K)和高反铁磁尼尔温度(TN～643K),有望应用于传感器、存储器和非线性光学器件等器件,成为备受关注的研究对象。铁酸铋的铁电序来源于Bi3+离子的6s孤对电子的畸变,G型反铁磁序则来源于Fe3+离子的62nm周期的自旋摆线结构的调制。当前,一些问题的存在限制了块体铁酸铋材料的应用,例如杂相的出现、漏电流太高以及铁电转换温度差异过大等,此外,倾斜G型反铁磁结构所可能获得的非零剩余磁化(Mr)也会被62nm周期的自旋摆线结构的调制作用而抵消。为了改善这些问题,本论文采取了两项尝试,以改变材料的物性,即掺杂进入少量异价离子进入铁酸铋块体材料,及制备尺度更小的纳米级别的铁酸铋材料。首先,我们用改良的固相反应法,制备出了Ba2+和Ta5+共掺杂的铁酸铋陶瓷材料。X射线衍射结构分析表明样品具有菱方钙钛矿结构。随着Ta5+掺杂量的增加,介电常数和漏电流强度都有不同程度的减少。并且,样品漏电流测试中出现了清晰的阈开关效应。对所有样品进行阻抗分析,发现样品的电阻性主要取决于晶粒效应。其次,我们用溶胶-凝胶方法制备出纯的和掺杂异价离子Ca2+的铁酸铋纳米颗粒。通过透射电镜分析,可以看到样品尺寸大约在25-140nm之间。通过可见-紫外光漫反射数据分析,得知随着Ca掺杂量的增加,铁酸铋纳米颗粒的光学带隙从2.16eV下降到2.02eV,其主要原因可以被归结于氧空位的出现和堆积。也正因为此,样品的漏电流强度随着Ca掺杂量的增加有大幅的增加,并且导致室温下也出现了明显的阈开关效应。同时,介电常数、介电损耗和磁性的测试结果表明晶粒尺度的减小和Ca2+的引入对于铁酸铋纳米颗粒的介电性和磁性具有明显的影响。