随着科技的发展,越来越多铁电性与磁性材料应用到我们的生活中,比如铁电传感器、铁电存储器,比如磁性材料制作的存储器、变压器、录音设备等。人们很早就设想寻找一类材料,在这类材料中既有自发的电极化又有自发磁化。近年来,这类材料受到广泛关注,相关研究工作取得很多成果。在自旋失措体系中有一类烧绿石结构氧化物近些年受到广泛关注。原因在于其中有趣的磁结构与磁动力学过程。这类氧化物中几个系列展现了类自旋冰行为。最近,包括我们研究组在内对若干自旋冰体系中可能存在的多铁性开展了初步研究工作。但是,到目前为止,相关工作并未得到同行广泛认同与跟踪。为了确认在自旋冰体系中是否存在铁电性,本论文在前人基础上,对实验技术做了一些改进,针对Ho2Ti207自旋冰单晶进行了仔细的实验研究,包括多方面的表征与分析讨论。此外,在大多数第Ⅱ类多铁材料中铁电极化产生机制日趋清晰的同时,我们对CuFe02中铁电产生机制理解却很肤浅,实验结果存在一些不确定之处。本论文对此也开展了基于自掺杂设想的实验摸索,从而为其中铁电产生提供可能的机理线索。本论文的主要内容安排如下：第一章,简述了多铁材料的研究历史、理论基础、以及存在的困难。然后对自旋失措做了简单的介绍,重点描述关于自旋冰和CuFeO2的一些实验工作。第二章,主要阐述研究自旋冰Ho2Ti2O7的动机、样品制备方法、测试结果、以及对结果的解释。实验结果证实这一体系的确存在本征铁电极化。我们通过对磁电耦合行为的仔细分析验证了Khomskii基于磁单极子激发的微观理论。第三章,主要介绍通过自掺杂的方法,改变CuFeO2中Cu和Fe的价态,进而使自旋结构发生变化来诱导铁电极化。通过XPS分析了自掺杂样品各个元素的价态组份,排除了氧空位对极化可能产生的影响。通过对自掺杂体系磁性、比热、介电、热释电数据的深入分析,我们揭示CuFe02中铁电性与自掺杂价态之间的关系。第四章,对本论文进行总结并结合本论文的研究提出一些展望。