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铌酸锂是工业应用领域使用最广泛的人工晶体材料之一，是一种典型的铁电材料，在光折变、光波导以及声表面波器件等方面有着广泛的应用。通过在其中掺入磁性原子，可以同时获得铁磁性和铁电性能。因此研究过渡金属掺杂铌酸锂结构与磁性，有可能得到更多用于自旋电子学和多铁性研究的自旋源。本文采用高能离子多能量注入的方法制备了浓度分别为1%，2%，3%，4%，5%的V、Fe、Cr均匀掺杂的铌酸锂薄膜以及C、Co共掺杂的铌酸锂薄膜，研究了掺杂元素、掺杂浓度以及退火工艺对铌酸锂局域结构和磁性的影响。取得了如下研究结果：V掺杂铌酸锂的单位原子磁矩按浓度不同依次为1.85,3.82,0.28,0.46,和0.13μB/V。通过X射线吸收精细结构谱（XANES）和多重散射第一性原理计算分析，证明V原子取代了Nb位，且与周围的氧原子形成了一个扭曲的VO6的八面体结构，从而导致磁性。模拟表明氧空位存在，对局域磁矩的产生和相互耦合起着重要的作用。Cr掺杂铌酸锂的单位原子磁矩分别为0.60,1.70,0.18,1.30和0.25μB/Cr。通过XRD和XANES证明了Cr3O8团簇的存在。退火之后，氧化物团簇在铌酸锂晶格中溶解，晶体的磁性增大，单位原子磁矩为4.00μB/Cr。Fe掺杂铌酸锂的单位原子磁矩分别为3.33,0.87,0.30,0.96和0.35μB/Fe。通过结构分析证明Fe原子取代了Li位。采用第一性原理LDA+U方法计算的电子结构证明了掺杂的Fe原子与近邻的Nb原子产生了强烈的d-d耦合，并且在整个晶胞中的长程传递中起作用。C、Co共掺杂的铌酸锂薄膜中发现共掺杂的C原子能够增强Co掺杂铌酸锂的磁性。