磁电耦合材料由于可以实现电磁信号之间的相互转换,所以在存储器、滤波器、传感器等领域有着广泛的应用。单相磁电耦合材料因为数目稀少、而且大部分使用温度低,磁电耦合响应微弱所以在实际应用中受到了很大的限制。人们逐渐将磁电耦合效应往复合材料方向发展。在近几年来的报导中有关复合材料高达数V/(cm·Oe)的磁电耦合响应屡见不鲜。但复合磁电耦合材料也有其自身的缺点,首先是复合材料中磁性相的分散状态对材料整体电学性能影响很大,尤其是对于颗粒复合材料,如果发生团聚会引起很大的漏电影响到磁电耦合响应。因此,制备分散均匀的复合材料是获得高磁电耦合响应的保证。再者,复合材料是以应变为媒介的电-磁耦合效应,两相界面的强度对磁电耦合响应有非常大的影响,而界面强度往往会随着使用时间的增长而衰减,所以维持复合磁电耦合材料性能的稳定是在实际应用中需要考虑的问题,从这方面考虑单相磁电耦合材料因为不存在两相界面,其性能要稳定很多。此外,传统的磁电耦合材料是基于压电响应和磁致伸缩响应的耦合,由于材料的压电响应受结构对称性限制,所以使用温度不能超过居里点,要想拓宽材料的使用温度只能选用具有高居里点的磁电耦合材料,这很大程度上限制了磁电耦合材料的选择。基于上述问题,本论文从(l-x)BiFeO3-xBaTiO3固溶体陶瓷出发,探讨了其自身的晶体结构、微观形貌和电、磁学性能随组分的变化。在此基础上,研究还原、缺铋和急冷等工艺对样品电、磁学性能和最终磁电耦合性能的影响。论文的主要内容可以分为六章,除去第六章的全文总结,每章内容概括如下:第一章主要从微观结构和电、磁学性质出发,介绍了单相磁电耦合材料中的BiFeO3、BiFeO3-BaTiO3、TbMnO3、Mn3B7O131和BaMnF4。接着介绍了常见的压电材料和磁致伸缩材料以及由这两相结合的颗粒、纤维和层状复合磁电耦合材料。然后介绍了挠曲电效应的产生机理、影响因素和测试方法。最后介绍了磁电耦合材料在存储器和滤波器中的应用。第二章主要介绍了固相法制备(1-x)BiFeO3-xBaTiO3陶瓷,以及其微观结构和物性随组分的变化趋势。通过分析样品的晶体结构、微观形貌、介电、铁电、压电以及铁磁性,探讨了准同型相界对固溶体电学性能的影响以及不同浓度的Ti4+取代Fe3+对固溶体铁磁性的影响。最后介绍了磁电耦合系数的测试设备和测试原理。第三章主要介绍了一种基于挠曲电响应的磁电耦合效应。首先我们通过单面还原的方法显著提高了0.75BiFeO3-0.25BaTiO3陶瓷的表观挠曲电系数,还原10分钟的样品表观挠曲电系数可以达到157μC/m。同时我们发现还原能够提高固溶体的铁磁性,单面还原的方法在样品厚度方向引入了磁性梯度。在磁场作用下样品的不均匀磁致伸缩产生应变梯度,进而引发其对外的挠曲电响应。我们在圆片的弯曲谐振频率下观测到了磁电耦合系数的谐振峰,证明样品确实发生了弯曲振动。第四章主要介绍了一种通过非化学计量配比制备第二相均匀分散的0-3颗粒复合磁电耦合材料的方法。通过在制备0.75BiFeO3-0.25BaTiO3陶瓷过程中人为减少铋的含量,我们发现缺铋组分0.75Bi(1-x)FeO(3-1.5x)-0.25BaTiO3属于0-3复合材料,其中颗粒相为合成过程中析出的BaFe12019。由于BaFe12019为铁磁材料,随着缺铋程度的增加,复合材料的铁磁性也逐渐提高。缺铋对复合材料的压电性能影响很小,当x<0.12时,样品的压电系数在31～35pC/N之间波动,缺铋程度进一步增大时,因为样品整体漏电增大,导致压电系数开始下降。通过磁电耦合系数的测试,我们发现x=0.12的样品具有最大的磁电耦合系数,其在谐振峰值处可达到11 9mV/(cm·Oe)。第五章主要介绍了一种通过急冷工艺提高(1-x)BiFeO3-xBaTiO3陶瓷磁电耦合系数的方法。急冷后的样品压电系数得到了显著的提升,最大值出现在0.7BiFe03-0.3Ba TiO3组分,可达218 pC/N。此外,急冷对样品的铁磁性也有所提升。通过对急冷样品磁电耦合系数的测量,我们在单相0.75BiFeO3-0.25BaTiO3组分中测得了高达1.298 V/(cm·Oe)的磁电耦合系数。