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多铁性材料是一种因为结构参数有序而导致铁电性(反铁电性)、铁磁性(反铁磁性)、铁弹性(反铁弹性)中至少两种同时存在的多功能材料。而多铁性材料的一个重要分支就是多铁性磁电材料,这种材料拥有铁电和铁磁有序。磁电效应的发现使多铁性磁电材料在设计铁电性和磁性相关的信息存储、自旋电子器件、传感器件等方面有着潜在的应用。在所有的多铁材料中,BiFeO3是最有希望得到应用的材料之一,其主要优点在于具有高于室温的铁电居里温度(TC≈1100 K)和反铁磁转变温度(TN≈640 K),是目前为止几乎唯一的同时在室温上表现出铁电性和磁性的材料。但大的漏电流、矫顽电场和弱的铁磁性一直制约着其发展和应用。针对BiFeO3的漏电流和弱的铁磁性等问题,本文通过利用化学压力和物理压力等手段对BiFeO3的结构性质进行改善,并对其原因进行阐述。主要有:1.通过XRD和Raman对由A位的稀土元素的Sm掺杂引起的BiFeO3的结构相变进行研究,发现随着Sm参杂量(0≤x≤0.2)的增加铁酸铋由原来的菱形扭曲的钙钛矿结构转变为正交相结构。通过对磁性研究发现,其剩余磁化强度随着钐掺杂量的递增而递增到一个最大值后开始慢慢减小进而趋于常量。磁性增强的主要来源于掺杂导致的螺旋自旋结构的破坏。并提出了稀土元素Sm掺杂BiFeO3引起的由铁电相到反铁电相的转变,转变点的掺杂量为0.14,随着掺杂量的增加,最后变为顺电相变。在掺杂量大于0.2到Bi完全被Sm替代,其结构一直保持在正交结构。2.通过高压下的XRD和Raman光谱对Bi0.95Sm0.05FeO3样品进行表征。由高压下的同步辐射实验,对Bi0.95Sm0.05FeO3样品进行了结构分析,由于化学掺杂引起的晶格调制作用和物理压力共同作用下,BiFeO3在4.1 GPa下发生了由从空间群为R3c的菱形平行六面体结构变到空间群为Pnma的正交结构相。同时高压拉曼光谱实验证实了这一结构转变点。结构相变点在4.1 GPa,这一值比之前仅靠物理压力作用的BiFeO3的转变点要小很多,主要是由于化学掺杂对晶格的调制引起的。压力诱导下Bi0.95Sm0.05FeO3由铁电相变到反铁电相,随着压力的升高,Bi0.95Sm0.05FeO3样品并没有再次出现铁电相。