RTiO3(R为三价的稀土离子)是典型的Mott-Hubbard绝缘体，它的电子构型为3d1，与铜氧化物和锰氧化物不同，RTiO3的费米面位于t2g带附近。RTiO3作为理解强关联体系磁性与轨道耦合的一类重要材料，人们希望通过加深对它的理解来进一步澄清强关联电子系统中的轨道、自旋、晶格自由度以及它们之间的耦合。本文主要研究了 RTiO3中处于AFM-FM相边界的SmTiO3单晶的低温比热、热导、磁性，并通过它揭示了磁场下 t2g系统中自旋有序、轨道有序以及晶格之间耦合的关系，同时揭示了 SmTiO3中几种磁性离子在磁场下的协同与竞争效应。　　首先本文研究了 SmTiO3单晶样品低温比热，发现随外加磁场的增加，SmTiO3的?型比热峰向低温移动，这是外加磁场破坏反铁磁有序所造成的；SmTiO3的低比热还表现 Schottky比热异常，这是由于交换场使得 Sm3+离子的双重简并能级发生了劈裂，实验在 NdTiO3中没有发现 Schottky比热峰，这可能是由于Nd3+离子的磁矩与Ti3+离子交换场垂直造成的。　　其次我们沿 SmTiO3单晶易磁化轴(c轴)加磁场，?型比热峰两侧出现异常，低温侧比热值随着磁场的增加而增加，这是因为磁场促使电子从 t2g带虚跃迁至 eg带从而产生比热贡献。高场下，?峰右侧出现一个新峰，本文结合热导率研究得出这个峰是来自轨道有序，磁场将促使轨道相和自旋相分离，其它的RTiO3却不具有这一特征。本文同时从 RTiO3中自旋、轨道有序起源入手，揭示了 SmTiO3自旋轨道在磁场下分离的原因：SmTiO3处于AFM-FM相边界处，R离子半径接近1.110，并且 SmTiO3中存在着几乎最大的本征局域氧八面体畸变，本征氧八面体畸变将冻结住轨道有序，并削弱了由本征自旋轨道超交换作用形成的自旋轨道耦合，这使得 SmTiO3轨道有序和自旋有序在磁场下分离。?A　　最后，我们研究了 SmTiO3单晶不同方向下的磁性特征。实验发现 a方向出现磁化反转，通过对比研究得出，这种磁化反转现象是来自单个离子各向异性产生的净磁矩与顺磁Sm3+离子在不同温度和外加磁场下竞争所产生的，b方向出现铁磁性是由于D-M相互作用导致倾斜反铁磁而形成的。TN温度以下，在强磁场作用下，c方向M-H曲线发生偏折，这种偏折是由于外加磁场打乱了原有的反铁磁有序使得系统的磁相变温度降低，并导致部分顺磁出现，这和c方向的M-T曲线是一致的；a、b方向高场 M-T曲线随着温度降低而升高，这起源于系统中顺磁Sm3+离子的贡献。