随着微电子器件的尺寸不断的减小,高介电常数材料在微电子器件中,尤其是在动态随机存储器的应用中,扮演着越来越重要的角色。近年来一种很特殊的钙钛矿结构的材料CaCu₃Ti₄O₁₂由于具有高介电常数而引起了研究人员的关注。它的介电损耗比较低,介电常数却很高,温度稳定性非常好,在l00K⁴00K甚至更广的温度范围内介电常数保持稳定。目前就CaCu₃Ti₄O₁₂巨介电常数的起因还没有一致的观点,大多数学者支持内部阻挡层电容器模型（Internal Barriers Layer Capacitance,IBLC）,但存在着很多争议。本文通过磁性离子替代钛位的研究,初步的讨论了巨介电常数起因,认为介电性起源于二个区域:晶粒,晶界。在某些体系中还观察到了类铁电性,主要是起源于晶粒内部自发极化以及Maxwell-Wagner极化。主要内容如下:第一章介绍了巨介电材料的研究概况和应用前景,简要描述了CaCu₃Ti₄O₁₂的晶体结构,巨介电性,以及巨介电性的可能起因（IBLC）,并对目前掺杂体系作了简单介绍,最后是给了出了本文的选题依据。第二章主要从材料制备上介绍了样品的制备工艺,主要使用了特殊的溶胶-凝胶法Peckin法制备了本文中的样品。第三章从实验上研究了三类磁性掺杂体系（Co,Ni,Mn）的结构及其介电性,类铁电行为,及可能存在的磁性。基于实验结果,讨论了样品的介电,铁电的起因。得出如下结论:（1）对于掺Co体系,介电性能得到了很大程度的提高,从Cole-Cole图谱上看,观察到了三类响应。介电响应主要起因于三个区域:低频区20¹04Hz主要由晶界引起的;中频区104¹06Hz有一平坦的响应区,主要来源于肖特基势垒;高频区106¹08Hz起源于晶粒内部。这三个区域的响应随着掺杂量的升高分别有不同的变化:低频段和高频段响应不断变强,而中频段响应慢慢消失。该体系并未观察到类铁电行为。（2）对于掺Ni系列样品,介电性有所增强。从Cole-Cole图上看,主要是由晶界和晶粒引起的,晶粒内部响应移向了低频区。在该体系中观察到了弛豫铁电性。随着x的增大,铁电性先增强后减弱。主要是由晶粒的自发极化引起的和表面极化造成的。我们还研究了尺寸效应,烧结温度越高,介电性越强,但类铁行为消失。（3）对于掺Mn体系,介电性急剧下降,晶粒电阻增大,导致内部阻挡层结构特征变弱,甚至消失。在整个可观测频率范围内,阻抗谱中只存在晶界响应。晶粒响应移向了高频段,也有可能消失。样品的烧结温度越高,介电常数越小。在该体系中我们观察到了类铁电行为,相比于CaCu₃Ti₄O₁₂有所减弱,属于弛豫类铁电行为。烧结温度越高类铁电性越强。在以上三种体系中我们并未观察到相关磁性。第四章主要研究了LCMO/CaCu₃Ti₄O₁₂复合样品的磁电阻行为,通过在LCMO的颗粒边界引入顺磁性第二相CaCu₃Ti₄O₁₂相,发现磁电阻效应得到了大大的提高。在3T的外场下,复合量为10%的样品磁电阻达到了73.4%,主要是由非本征效应引起的磁电阻效应。TP会随着复合量的增高而向低温区移动,同时在x=0.03,.0.05,0.10样品中观察到了热滞行为。这与CaCu₃Ti₄O₁₂的弛豫性质及边界上的自旋无序有一定的联系。