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近来年，集铁磁性和铁电性于一体的磁电多铁性材料由于其多功能特性以及在精密自动控制系统、传感器、信息存储介质等高新技术领域的潜在应用而得到了人们的广泛关注。该类材料中铁磁性和铁电性的耦合包含正磁电和逆磁电效应，分别定义为磁场作用下的电极化改变和电场作用下的磁极化改变。目前人们已经在磁电多铁性和磁电耦合方面取得了许多重要研究成果。本论文在总结和分析这些工作的基础上，开展了单复相磁电多铁性材料的磁电效应研究，主要包含以下三个方面的工作: 1.Bi1-xCaxFeO3(x=0.1，0.3)单相体系的磁性、铁电性及逆磁电效应研究 采用改进的溶胶-凝胶+快速热处理技术制备得到纯相Bi1-xCaxFeO3(x=0.1，0.3)材料;研究了材料在室温下磁性和铁电特性，其中x=0.3样品室温下剩余极化达到4μC/cm2，同时其剩余磁化强度达到了0.153 emu/g;此外，我们采用动态磁电效应测量法研究了x=0.3样品的室温逆磁电效应，得到室温下6.48×10-11s/m的最大逆磁电耦合系数。 2.“铁磁形状记忆合金/压电体”异质复合材料中的磁电效应 我们通过环氧树脂直接粘合的方式制备得到Ni43Mn41Co5Sn11/ PZT层状复合材料。实验测量结果显示，室温下这一材料中表现出良好的正磁电效应和优异的逆磁电特性:在最佳直流偏置场Hbias=680 Oe以及交变磁场频率为12 kHz时，最大的正磁电系数为956 mV/cm Oe。除了共振频率下大的磁电耦合强度，材料在很宽的频率范围及较小的交流磁场下也都表现出良好的正磁电特性。这里，合金中磁场驱动相变产生的应力以及陶瓷中的压电效应是层状样品产生正磁电效应的原因;而在逆磁电效应中，样品的逆磁电耦合系数表现出优异的温度、频率及磁场响应。在最佳直流偏置场Hbias=660 Oe以及驱动电压频率为91.5KHz时，我们得到的最大的逆磁电系数2.91 G/V。此外，在很宽的频率范围内，样品均有较大的逆磁电系数。大的逆磁电效应归因于陶瓷中的逆压电效应以及在相变温度附近，应力驱动合金马氏体相变引起的大的磁化强度变化。 3.“铁磁/压电”复合材料中电场对铁磁相磁性及磁、电输运特性的调制 在这一工作中，我们选取三种具有丰富磁、电输运特性且各具特点的的铁磁相，与具有良好压电特性的压电陶瓷复合构成“铁磁/压电”层状复合结构材料。获得了很好的研究结果。具体如下: (1) Ni43Mn41Co5Sn11/PMN-PT层状复合材料中电场调制合金的磁性及Hall效应。 我们采用静态磁电效应测量方法测量了复合材料的逆磁电效应，同时测量了不同电场作用下合金的室温Hall电阻率。在合金相变温度以及PMN-PT的矫顽场附近，电场使得Hall电阻率变化率达到了45％。表现出电场对复合体系Hall电阻率的巨大调制效果。这里，电场作用在PMN-PT单晶陶瓷上，由于逆压电效应产生的应力输出，这一应力传递到合金并驱动了合金马氏体相变，进而引起磁化强度和载流子浓度变化，这是电场调制复合结构材料中合金Hall电阻率的主要原因。 (2) Fe3O4/PZT层状复合体系中磁性及磁电阻效应的电场调制 这一工作中，我们研究了Fe3O4/PZT层状复合体系中的逆磁电特性，同时研究了电场作用下Fe3O4室温磁电阻的变化。结果表明，在10 kV/cm电场作用下，样品室温磁化强度变化最大可达-5％;并得到了电场对Fe3O4室温磁电阻的直接调制作用。我们从压磁效应和压阻效应等方面讨论了其中的电场调制机理。 (3) La2/3(Ca0.6Ba0.4)1/3MnO3/PZT层状复合材料中电场对磁性及Hall效应的影响 我们测量了层状材料在不同电场下铁磁相的室温磁化曲线以及室温下的Hall电阻率。实验结果显示，在7 kV/cm电场下，磁化曲线产生了200 Oe左右的外磁场偏移，表现出明显的逆磁电效应;此外，在9 kV/cm电场下，LCBMO层室温下Hall电阻率变化率达到23％，表明电场对Hall效应显著的调制作用。电场引起的LCBMO层的应力各向异性以及金属-绝缘体相转变引起的LCBMO电子浓度变化分别是电场调制磁性及Hall效应的原因。