过渡金属氧化物(TMOs)在过去的几十年间被广泛地研究，因为它们具有很多独特的物理性质:超导性、庞磁电阻、多铁性、热电性等，及潜在的应用价值。一般来说，它们的丰富物性归因于自旋、轨道、晶格和电荷间复杂且微妙的相互作用。尽管已经对该体系有了一些基本的认识，研究者们距离深刻地理解这些氧化物的本质还有较长的路程。　　在以前的研究中，我们探讨了铬半掺杂钇锰氧化物YMn0.5Cr0.5O3(YMCO)的结构和磁特性。研究表明YMCO氧化物具有正交结构，晶格常数分别为a=5.2513(A)，b=5.6417(A)，和c=7.4699(A);磁转变温度TN约为75K。依据亚铁磁的分子场理论，对转变温度TN以上高温反磁化率的温度关系（x-1-T）的研究表明，YMCO在低温下处于亚铁磁基态。并且在低温下表现出铁电性。为深入了解YMCO氧化物的亚铁磁性和铁电性，我们将对相关掺杂样品和其他物性做进一步的拓展研究。　　第一章，首先简要介绍稀土过渡金属氧化物RMO3的钙钛矿晶体结构，侧重于空间群为Pbnm的正交结构。其次，小结相关的交换作用一超交换作用和双交换作用等;磁有序及自旋波激发;单相Ⅰ型和Ⅱ型多铁材料的多铁性机制，其中Ⅱ型材料中多铁性机制包括交换伸缩作用、Inverse Dzyalo shinskii-Moriya作用和单离子模型。接着对负磁化现象的主要机制进行概括说明，涉及磁次格子间的竞争、Dzyaloshinsky-Moriya(DM)作用和磁晶各向异性的竞争等。最后，简要介绍磁热和电热效应的研究现状。　　第二章，首先介绍本文采用的样品制备方法，包括固相反应法（多晶）和助溶剂法（单晶），以及X射线衍射(XRD)结构表征和扫描电镜SEM(EDS)组分定量分析。然后总结本论文中用于物性测量的实验方法，包括磁性测量的振动样品磁强计(VSM)和超导量子干涉仪(SQUID)，以及铁电性质测量的热释电流(PC)法和偏置电场(BE)法。　　第三章，采用传统的固相反应法合成了Y1-xEuxMn0.5Cr0.5O3(0.1≤x≤1.0)多晶样品。X射线衍射图谱给出样品都是空间群为Pbnm的单相正交结构。随着Eu掺杂量的增加，较短的a和c轴逐渐增长，而最长的b轴几乎不变。磁转变温度TN和Cr3+次格子内负的分子场系数之间存在密切关联，说明Cr3+离子间的反铁磁交换作用对体系磁有序起着非常重要的作用。热释电流信号在TN附近出现相应的峰值意味着样品可能存在磁性驱动的铁电有序。　　第四章，系统观察了亚铁磁YMn0.5Cr0.5O3氧化物的磁热和电热效应。样品的等温磁熵变ΔSM分别在相变温度TN和更低的T0处出现两个峰。正如预期，ΔSM的第一个峰对应于亚铁磁转变，而第二个峰则可能与变磁转变有关。依据Maxwell关系式，在TN处也可以得到由电场导致的电熵变(-ΔSE)峰值，这表明YMCO中存在multicaloric效应。依据自旋波激发模型，通过拟合低温下的比热和磁化强度数据估算出最近邻交换常数J12约为10-4eV，这与分子场理论中得到的值基本一致。　　第五章，研究了YMn0.5Cr0.5O3多晶样品在零场冷(ZFC)下的负磁化现象。结果表明零场冷下的磁化翻转与样品的高矫顽力有密切联系。这种高矫顽力可能来着于磁晶各向异性和Dzyaloshinsky-Moriya作用的叠加效应，尤其在低于10K的温度范围内。通过拟合名义零场下的高温顺磁数据，推算出超导磁体内的捕获场为数Oe，进一步证明YMCO样品在零场冷下的负磁化现象缘于超导磁体内的捕获场和样品本身的高矫顽力。　　第六章，采用助溶剂法合成了单晶样品Y0.76Bi0.24Mn2O5和Y0.75Bi0.25Mn1.74Al0.26O5。通过XRD确定了a、b和c晶轴的方向。然后对其磁性及铁电特性进行了初步测量，发现Y0.76Bi0.24Mn2O5仍具有反铁磁性和铁电性，其磁转变温度与母化合物YMn2O5（TN～45K）的几乎一致，而含Al的Y0.75Bi0.25Mn1.74Al0.26O5单晶则有相当低的TN(34K)。结果表明A位Bi离子的掺杂对B位Mn离子间的磁相互作用几乎没有影响;而B位非磁性离子Al的掺杂稀释了Mn3+离子，使得Mn离子间的磁相互作用减弱。进而降低了磁转变温度。