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铁电材料因其在非挥发性铁电存储器方面的应用而受到了广泛的关注。随着微电子技术和器件高度集成化的发展,人们对铁电纳米材料的研究产生了极大的兴趣。Bi3.15Nd0.85Ti3O12 （BNT）具有优异的铁电性能,被认为是最有希望应用于非挥发性铁电存储器的无铅铁电材料。本文主要通过实验制备和表征用于制作非挥发性铁电存储器的BNT纳米结构。一方面,用化学溶液沉积（CSD）法制备了不同薄膜厚度的BNT铁电薄膜,研究了薄膜厚度对BNT薄膜微观结构和电学性能的影响;另一方面,用静电纺丝法制备了BNT纳米纤维,并研究了BNT纳米纤维的微观结构和电学性能;同时,利用朗道理论对BNT纳米纤维的居里温度和电学性能进行了研究。具体的工作和结果概括如下:1. BNT铁电薄膜的制备与性能研究首先采用CSD法在Pt（111）/Ti/SiO2/Si（100）衬底上制备了膜厚为160nm、240nm、320nm、480nm和640nm的BNT薄膜。然后采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱分别表征了不同膜厚的BNT铁电薄膜的微观结构和残余应力。研究结果表明,BNT薄膜与衬底之间形成了低介电常数的界面层;BNT薄膜的晶粒尺寸和残余应力随着膜厚的变化不明显;BNT薄膜的铁电性能随着膜厚的减小而变差,这可能是由于薄膜比较薄的时候,界面层的影响越发明显导致的。2. BNT铁电纳米纤维的制备与微观结构研究通过对含有聚乙烯吡咯烷酮（PVP）与BNT的混合溶液进行静电拉伸,在Si（100）衬底上制备了BNT/PVP复合纤维,然后将其分别在5000C、6000C、7000C、7500C和8000C下煅烧1小时得到结晶的BNT纳米纤维。采用SEM、XRD和傅立叶红外光谱（FT-IR）对BNT纳米纤维的形貌、结构和成分进行了分析。实验结果表明,随着煅烧温度的增高,BNT纳米纤维的直径逐渐地减小,结晶度得到改善。经6000C以上煅烧得到的BNT纳米纤维呈铋层钙钛矿多晶结构,直径为70nm-160nm,长度约为6μm。但是,经8000C煅烧后,BNT纳米纤维出现了断裂。在上述电纺工艺的基础上,通过改变和优化溶剂的种类等电纺工艺,在Si（100）和Pt（111）/Ti/SiO2/Si（100）衬底上制备了BNT/PVP复合纤维,然后将其分别在6000C、7000C和8000C下煅烧1.5小时得到结晶的BNT纳米纤维。并利用XRD、拉曼光谱和透射电子显微镜（TEM）对BNT纳米纤维的微观结构进行了表征。研究结果表明,通过优化的电纺工艺制备的BNT纳米纤维呈铋层状钙钛矿结构,经高温煅烧后BNT纳米纤维没有产生断裂,形态良好。3. BNT铁电纳米纤维的性能研究分别利用扫描探针显微镜和热分析仪对通过优化的电纺工艺制备的BNT纳米纤维的压电系数和居里温度进行了分析,实验结果表明BNT纳米纤维具有铁电性能,而且其压电系数和居里温度比BNT薄膜的高。利用朗道理论计算了BNT纳米纤维的居里温度和极化强度,分析结果表明,BNT纳米纤维具有高的居里温度和极化强度是由表面张力的作用引起的,同时高的介电常数和极化强度是BNT纳米纤维具有大的压电系数的两个重要原因。