由于单相多铁材料同时具有磁性和铁电性,且存在耦合,可以实现磁电互控,所以在新型传感器、存储器和自旋电子器件等方面有着广阔的前景。本论文采用溶胶-凝胶法把磁性基团SmFeO₃插入到铁电体Bi₄Ti₃O₁₂中,合成了Aurivillus相层状类钙钛矿型氧化物单相多铁薄膜nSmFeO₃-Bi₄Ti₃O₁₂（n=0.5,1.0,1.5,2.0）,利用铁电单元和磁性单元在原子层面上结合来实现单相室温多铁性,并研究了薄膜的微观结构、铁电性、磁性、漏电流、介电性及其磁电耦合等。此外,还研究了[111]晶向0.74Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.26PbTiO₃单晶的电卡效应。主要内容如下:1、采用溶胶-凝胶法在（111）Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上制备了四层Aurivillius结构的SmFeO₃-Bi₄Ti₃O₁₂单相多铁薄膜。薄膜表现出优良的室温多铁性,其剩余极化强度2P_r和饱和磁化强度M_s分别为48μC/cm²和0.43 emu/cm³。更重要的是,观察到了室温磁介电效应,磁场为0.5 T时,磁介电系数为0.78%,这主要是源于薄膜中Fe²⁺和Fe³⁺所构成的局部偶极子在外磁场下的自旋重取向所致。X射线光电子能谱和介温谱均证实了Fe²⁺与Fe³⁺共存于薄膜中。2、研究了SmFeO₃掺量对薄膜的微观结构、介电、漏电、多铁性能的影响。研究发现,随着SmFeO₃掺量的增加:（1）晶面间距和体积均逐渐减小,（2）介电常数逐渐减小,（3）漏电流逐渐增加,（4）铁电性逐渐减弱,（5）磁性逐渐增强。3、采用改进的Bridgman技术生长了纯相0.74Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.26PbTiO₃单晶,并对其电卡效应进行了研究。结果表明,根据Maxwell关系推导的电卡温变ΔT_EC在100°C附近和12 kV/cm电场下达到最大值为0.62 K,同时其电卡效应系数（ΔT/ΔE）值也在该条件下达到最大值,为5.2×10^-6 KmV^-1。而直接法测量的电卡温变ΔT_EC在100°C和4 kV/mm电场下达到最大值为0.63 K,同时其电卡效应系数（ΔT/ΔE）值也在该条件下达到最大值,为2.1×10^-7 KmV^-1。