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磁电材料由于具有丰富的物理背景以及巨大的应用前景，成为最近几年国际上凝聚态物理研究的一大热点。这种材料体系不但同时具有铁磁性和铁电性，而且还能够产生一种特殊性质--磁电耦合效应。目前，随着微电子技术的高速发展，磁电材料的研究也逐渐转向介观领域。磁电材料从组成上来讲，可分为单相磁电材料与压电/压磁复合材料两种。在单相磁电材料体系当中，BiFeO3由于最具室温下应用的可能性，而倍受研究者的青睐，但其存在漏电流较大、铁电铁磁较弱等问题一直制约着BiFeO3的实际应用。同时，对于压电/压磁复合材料而言，尽管其磁电效应相比单相材料有明显提高，但是有关磁电效应的疲劳等问题却鲜有涉及，磁电材料的疲劳寿命对于实际应用十分重要。因此，本论文中，我们在前人工作的基础上，针对上述磁电材料研究中的存在的主要问题，以单相磁电材料BiFeO3纳米粒子体系和Pb(Zr，Ti)O3(PZT)与CoFe2O4复合的磁电复合厚膜体系为研究对象，对相关的材料制备和电-磁性质进行了系统研究，所取得的主要研究结果如下：
用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备了BiFeO3纳米粒子(直径分布在80～120nm之间)。测试结果表明，制备的BiFeO3纳米粒子为纯钙钛矿相的多晶纳米粒子。BiFeO3纳米粒子在室温下具有弱的铁磁性，饱和磁化约为0.95emu/cc，我们认为尺寸效应是导致纳米结构BiFeO3中出现弱铁磁的主要原因。在此基础上，我们进一步制备出了一系列不同掺杂浓度的掺杂La元素的BiFeO3纳米粒子(Bi1-xLaxFeO3)。测试结果表明：掺杂La后，BiFeO3的室温铁磁性获得大幅度的增强，而且，随着La掺杂浓度的改变，BiFeO3纳米粒子的室温铁磁性出现规律性的变化，当La掺杂浓度达到0.3时，Bi1-xLaxFeO3的饱和磁矩增大为6.14emu/cc。根据XRD和高分辨电镜表征，这种掺杂La后BiFeO3室温铁磁性的增强主要是由于掺杂La后BiFeO3的品格结构从六方变为四方结构，而四方结构能够使磁性得到很大的增强。
用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在Pt/TiO2/SiO2/Si衬底上制备0-3型的PZT-CoFe2O4磁电复合厚膜(厚度为～1μm)，并对它的结构、形貌以及各种磁、电性质进行了表征，发现磁电复合厚膜中铁磁相分散很均匀，膜呈现出较好的铁电性、铁磁性和明显的磁电效应。对复合膜进行7.22×109次的电极化翻转疲劳后，非挥发极化PNv下降了82％，比纯铁电相PZT薄膜的损失量增加了17％左右，表明PZT-CoFe2O4复合厚膜的室温下的铁电极化抗疲劳性能相比纯铁电相PZT薄膜有所下降，主要原因在于：磁电复合厚膜铁电/铁磁两相附近的平面出现电荷和缺陷聚集导致疲劳性能下降。另外一方面，我们发现：在电极化疲劳之后，复合厚膜的的磁电效应却有所增强。我们认为这种增强效应主要由两类因素导致：一类是以压电-压磁耦合、乘积效应协同作用的常规磁电耦合机制；另一类是由铁电极化疲劳引起的铁电/铁磁两相界面附近电荷、缺陷重新分布而导致的额外的磁电耦合作用。