多铁材料同时具有铁电有序和铁磁有序两个自由度，并能产生磁电耦合效应，因而在新型存储材料、复合器件、传感器和自旋电子器件等方面具有广阔的应用前景。BiFeO3（BFO）是少数几种在室温下同时具有铁电性和铁磁性的单相多铁材料之一，因而近年来成为人们研究的热点。本论文对BFO系列陶瓷和薄膜进行了较为系统的研究，主要开展了以下几方面的工作：
　　 针对BFO 因对温度的敏感性而难以获得纯相的陶瓷和薄膜的问题，我们比较研究了各种陶瓷烧结方法，发现改进的固相反应法对BFO 陶瓷成相最优，并最终确定了靶材的最佳烧结温度和时间，分别为850 ℃和20min，引入掺杂离子后烧结温度有所提高。同时优化了薄膜的射频磁控溅射制备工艺，获得了最佳的工艺参数，制备了性能良好的纯相BFO 薄膜样品。
　　 BFO样品中，因Bi 元素的挥发及Fe 离子的价态波动而常常导致大的漏电流，进而严重影响其铁电、介电性能。掺杂被公认为是解决这一问题的有效方法。我们尝试了采用上述优化的样品制备工艺，进行A位Dy 掺杂，B位Ti 掺杂，及AB位Dy-Ti 共掺杂的研究，来改善BFO 陶瓷及薄膜样品的性能，效果良好。
　　 将纯BFO 及掺杂量为5%，10%，20%的样品放在一起，比较了掺杂对陶瓷和薄膜微观结构及宏观性能的影响，确定了最佳的掺杂比例。对于Dy 掺杂的BDFO样品，掺杂量为10%时，陶瓷和薄膜显示了最优的铁电和介电性能；对于Ti 掺杂的BFTO样品，掺杂量为5%的陶瓷样品性能最优，而掺杂量为10%的薄膜样品性能最优；
　　 Dy-Ti 共掺杂的BDFT样品铁电性能良好，但介电难耐高频。