近年来,多铁性材料由于其丰富的物理内涵和广阔的应用前景,得到了越来越广泛的关注与研究。本论文以BiFeO3和h-LuFeO3两类Fe基单相多铁材料为研究对象,系统研究了其制备、结构与性能调控,获得如下主要结论。通过与Sr0.5Ca0.5TiO3形成固溶体,BiFeO3基陶瓷的结构逐渐由菱方变为正交结构。该固溶体的形成显著降低了 BiFeO3陶瓷的电导率,x=0.25及0.3两组分的铁电性能得到明显的改善。铁电性能的改善可归因于漏电流密度的降低。最佳磁性能在=0.25时得到,剩余磁化强度高达Mr=34.8emu/mol。磁性能的增强主要归因于Ti4+离子置换Fe3+离子,破坏了空间调制的螺旋自旋磁结构。Sr/Ca比对BiFeO3-(Sr,Ca)TiO3陶瓷的结构与性能有显著的影响。随着Sr/Ca比的增大,菱方-正交相界逐渐向(Sr,Ca)TiO3一端移动。最佳铁电性能出现在相界附近富菱方相。磁性能主要受B位置换的影响,在B位置换量为20%～25%时得到最佳磁性能。在(1-x)BiFeO3-x(0.5CaTiO3-0.5SmFeO3)三元系陶瓷中,随x的增加,陶瓷结构逐渐由菱方的R3c(x≤0.2)变为正交Pbnm(x≥0.3),且有少量中间相出现。在很宽的一个成分范围内极性R3c与非极性Pbnm两相共存,且两相的含量随x的变化而改变。介电及DSC分析结果表明,在x≤0.2的组分中存在明显的热滞,这说明主相为R3c的成分是典型的弥散铁电体,具有一级铁电相变的特征。随着x的进一步增加,介电常数出现明显的频率色散,且存在两个介电弛豫过程。高温介电弛豫与晶界相关,低温介电弛豫与Fe2+和Fe3+之间的电荷转移相关。铁电性能在x≤0.2的几个成分内得到了明显的增强,这与其内部的极性相R3c相关。同时,磁性能测试表明,磁性能得到了显著的改善,室温下最佳磁性能Mr=63.2emu/mol。磁性能的增强主要归因于Ti离子的置换破坏Fe-O-Fe超交换作用。此外,磁性稀土 Sm离子的置换是低温磁性能显著改善的主要原因。在LuFe03中通过In离子置换,获得了稳定的Lu1-xInxFeO3六角铁氧体陶瓷。XRD及透射电镜分析结果表明在x=0.4～0.75成分范围内得到了稳定的六角结构,且随着In离子含量的增加,其结构逐渐由极性的P63cm转变为非极性的P63/mmc。在HAADF像中观察到了畴界,证实了其铁电性,通过模拟计算其局域自发极化值约为1.73μC/cm2。同时,该极性相的反铁磁奈尔温度高于室温,证明了其室温下的反铁磁序。由于DM相互作用,低温自旋重取向温度下表现出弱铁磁性。低温自旋重取向转变伴随介电异常,也证明了其强的自旋晶格耦合,即磁电耦合效应。通过对六角Lu1-xInxFeO3陶瓷介电性能及X射线光电子能谱(XPS)的分析,揭示了其介电响应与漏导机制。其中低温介电弛豫与Fe3+/Fe2+的电荷跃迁有关。而高温介电弛豫是典型的Debye型介电弛豫,其起源与氧空位相关。Lu1-xInxFeO3陶瓷高电导的起源于Fe3+与Fe2+离子的电荷跃迁。