1994年，Hans Schmid首次明确定义了多铁材料，即同时拥有两种或两种以上铁有序（铁磁性、铁弹性、铁电性和铁涡性）参数的材料。近年来，有关多铁性材料的研究主要集中在两大问题上：如何提高材料的基本属性铁电性、铁磁性等？如何实现材料大的电磁场响应？基于上述问题，我们通过改变材料结晶度、元素掺杂和降低样品维度等方法，增强了单相多铁材料BiFeO3BFO的室温铁磁性；同时，我们构建了电磁性能测试体系，对BFO薄膜和La0.67Ca0.33MnO3LCMO0.71PbMg13Nb23O3-0.29PbTiO3 PMN-PT复合多铁材料在电场调控下的响应行为进行了研究。获得的主要创新性成果如下。
① 采用水热反应法和化学共沉淀法分别制备了纯相和掺杂的BFO纳米颗粒，对其结构和磁特性进行了研究。在结晶颗粒和非晶共存的样品中获得了增强的室温铁磁性，表明结晶和非晶界面有助于增加净余磁矩量，提高材料铁磁性；此外，利用元素掺杂实现了对BFO铁磁性的控制，第一原理计算结果表明，掺杂引起磁性增强的主要原因是不同元素固有磁矩差异导致的剩余磁矩。
② 利用静电纺丝法制备了BFO纳米管，研究了一维纳米材料的独特结构对BFO铁磁性的影响。结果表明一维的纳米管结构能够改善BFO的室温铁磁性。通过对其微观结构、元素价态分布，及其低温下的静态、动态磁特性研究发现，BFO纳米管的铁磁性主要源自微观表面积增大导致的净余磁矩增加。
③ 利用溶胶-凝胶旋涂法制备了BFO薄膜。为了进一步探索BFO的电磁场响应，构建了电磁性能测试体系，对BFO薄膜在电场调控下的输运行为进行了研究。此外，为了提高BFO薄膜阻变效应的稳定性，在元素掺杂和薄膜复合等方面做了深入研究，最终实现了电场调控的稳定阻变效应。
④ 通过磁控溅射在PMN-PT衬底上制备了LCMO薄膜，对LCMOPMN-PT复合多铁材料的电磁场响应行为进行了研究。研究发现，PMN-PT的各向异性压电效应可以调节LCMO薄膜的晶格结构，最终实现了稳定的、非易失阻态变化。此外，研究发现PMN-PT在电场下的极化电流也可以调节LCMO薄膜阻变性质。
借此，向我尊敬的导师薛德胜教授和蒋长军教授表示最真诚的感谢！同时，感谢磁学重点实验室的各位老师和各位师兄师姐在工作生活上提供的帮助。感谢东北大学秦皇岛分校以及资源与材料学院对我的培养与支持。
感谢国家自然科学基金项目（编号：51602045）、河北省自然基金项目（编号：E2017501082）以及中央高校基本科研业务费（编号：N162304013）的资助。
吴蕾
2019年5月
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