稀土正铁氧体（RFe O3,R=Y或稀土元素）作为一种倾角反铁磁材料,具有自旋重取向相变、磁光效应、超快自旋开关和多铁性等多种有趣丰富的磁特性,因而引起了不同领域研究者们的浓郁兴趣。拥有畸变钙钛矿结构的稀土正铁氧体,其空间群为D2h16-Pbnm。由于稀土正铁氧体具有稀土离子亚晶格和铁离子亚晶格,两亚晶格之间以及内部复杂的超交换相互作用,令稀土正铁氧体的磁结构和磁特性变得十分有趣。在稀土正铁氧体丰富的磁性质中,自旋开关效应和自旋重取向相变被认为是未来最有可能在器件中应用的两种性质,因而备受研究者们关注。本学位论文对目前稀土正铁氧体的研究进展进行了调研,以Nd MnxFe1-xO3（x=0,0.1,0.2）系列单晶样品和ErxDy1-xFe O3（x=0.25,0.5）系列单晶样品为主要研究对象,探究了使用光学浮区法生长高质量单晶的制备条件,并进行以自旋重取向相变和自旋开关效应为重点的磁性表征。本研究主要内容如下:1)使用固相反应法,将Er离子和Mn离子分别掺杂进入Dy Fe O3的稀土位与Nd Fe O3的铁位,成功制备了ErxDy1-xFe O3（x=0.25,0.5）和Nd MnxFe1-xO3（x=0,0.1,0.2）多晶系列样品。采用粉末X射线衍射仪对多晶样品进行扫描,结果显示样品成相质量良好,且无杂相。通过光学浮区法成功地制备了这两个系列单晶样品。基于晶体粉末X射线衍射数据采用Full Prof软件进行结构精修,对离子掺杂后的晶体结构进行了表征。X射线背反射劳厄晶体衍射测试表明单晶质量良好,更进一步,单晶样品的三个晶轴在4π立体角中通过劳厄衍射测试确定并进行精确切割后用于磁性测量。2)对于Dy Fe O3稀土位掺杂Er离子的ErxDy1-xFe O3（x=0.25,0.5）系列单晶样品,在场冷（Field-Cooling,FC）和零场冷（Zero-Field-Cooling,ZFC）两种磁化强度随温度变化的测量模式下都观察到了自旋开关效应。这种在FC模式下磁化强度突然下降和ZFC模式下磁化强度突然上跳的现象,在未掺杂的母体材料Dy Fe O3和Er Fe O3单晶中尚未见报道。通过对Er0.5Dy0.5Fe O3单晶中的自旋开关效应进行研究,发现这种自旋开关效应的触发温度可以通过超低磁场实现从50 K到400 K超大温区范围的调控。在对该系列单晶样品的自旋重取向相变研究中,Er0.25Dy0.75Fe O3单晶表现出从Γ4态到Γ2态再到Γ1态的双重自旋重取向相变。3)在50 Oe外加磁场下,观察到Mn离子掺杂Fe位单晶样品Nd Mn0.1Fe0.9O3和Nd Mn0.2Fe0.8O3中呈现出三个自旋组态,从高温区倾角反铁磁相Γ4态到完全反铁磁相Γ1态,再到低温区倾角反铁磁相Γ2态的双重自旋重取向相变。更有意思的是,在室温附近,Nd Mn0.1Fe0.9O3和Nd Mn0.2Fe0.8O3单晶沿c轴方向呈现出由磁场诱导的“台阶式”自旋开关效应。测试结果显示,该类磁场诱导的“台阶式”自旋开关效应具有很好的可重复性。同时,还观察到沿c轴方向磁场诱导的自旋重取向相变,而且距离自旋重取向相变温度越近,所需诱导磁场的数值就越低。