多铁材料由于材料内部的电磁耦合效应而被广泛应用于光学二极管、磁电存储器件、自旋电子器件等领域。但由于迄今为止多铁材料的种类不多,且因其自身存在的缺陷,如高的漏电流、弱的自发磁化强度、低的自发电极化强度等,限制了多铁材料的实际应用。为此,人们不断研究以期改善多铁材料的性质。虽然经研究发现能够改善多铁材料多铁性的方法有很多,但通过改变外应力作用来影响多铁材料的多铁性是最为简单易行的方法,故而很多多铁材料都被制成了外延薄膜。对于外延薄膜的制备,通常采用的是分子束外延、激光脉冲沉积、金属有机化学气相沉积等,这些方法固然可以制备出质量较高的外延薄膜,但因反应过程中的温度高(500℃以上),故而在反应过程中不可避免地会出现相变,亦会增加基底与薄膜间的界面效应(如,因薄膜与基底界面处的相变,致使界面模糊,影响外延应力释放等),以致影响到外延薄膜多铁性的表现。为了避免这些在薄膜制备过程中引入的缺陷,故而,我们的研究工作采用的是反应温度低的水热合成法来制备单相多铁外延薄膜。我们目前的研究对象主要集中于ABO3型的单相多铁外延薄膜的水热制备及其磁电性质研究。本文集中介绍了在电子光学及自旋电子学中均有着很大应用前景的钛酸铕(EuTiO3)、钛酸铁(FeTiO3)以及铁酸铋(BiFeO3)外延薄膜的水热制备过程及相关性能的测试分析。通过对水热外延生长条件,如生长时间,生长温度,反应溶液的填充率等因素的调节,制备出了高质量的单相多铁外延薄膜。并利用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨X射线衍射仪(HRXRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS),对其特殊的薄膜形貌、物相结构特点、化学组分与价态变化进行了详尽的分析。此外,通过超导量子干涉仪(SQUID)、振动样品磁强计(VSM)、铁电仪,对薄膜的磁、电性质加以测试,确定了该三类薄膜在室温下均表现出了铁磁及铁电性,并结合结构及成分结果,对三类薄膜在室温下能够表现出铁磁及铁电性的原因进行了分析和解释。这为单相多铁材料的制备、研究以及应用提供了实验依据。