同时具有铁电性、铁磁性的多铁性材料在新型信息存储器件以及多功能磁电器件等方面具有巨大潜在应用前景,近年来已成为凝聚态物理和材料科学的研究热门领域之一。铁电序和铁磁序的共存为二者之间的耦合相互作用提供了可能,即铁电有序产生的内电场可以导致电子自旋重新分布而改变系统的磁性质,反之,自旋有序涨落通过磁致伸缩或可能的电-声子相互作用导致铁电弛豫和介电异常。实验上观察到介电常数在磁相变温度处的突变异常成为本征磁电耦合存在的标志,并且进一步发现,在外加磁场的作用下,介电常数会发生明显的变化。正交钙钛矿结构的稀土铁氧化物RFeO3（R为稀土元素）所表现出来的丰富的磁特性一直是研究的热点之一,最近又发现了超快光磁效应以及多铁性等性能,并且这些新的性能和磁相变具有密切的关系,所以研究RFeO3中磁相变附近的自旋序的变化和诱因对于探索多铁性的物理机制具有重要的意义。六角铁氧体材料中近年来发现的磁电耦合效应使得对这类材料的研究成为一个新的研究热点之一,因为其中的磁电耦合效应的发生温度较高有些甚至接近室温,在实际应用方面具有潜在的优势。所以本文选取HoFeO3、Ho0.5Pr0.5FeO3和Y型六角铁氧体Ba2-xSrxCo2Fe12-yAlyO22作为研究对象,通过元素掺杂来研究材料中的磁相变、奇异磁特性及磁电耦合效应等特性。全文共分为六章:第一章,概述了钙钛矿结构RFeO3的晶格结构和磁结构,自旋重取向相变,以及其中的多铁性的发展概况。介绍了Y型六角铁氧体的晶体结构和磁结构,磁场诱导的电极化效应的发展概况和研究现状。第二章,主要叙述了本论文中所涉及到的实验样品的制备、表征和物性测试方法以及所使用到的实验设备。其中包括固相反应法合成多晶样品的方法,光学浮区法生长单晶的方法,以及实验设备的使用方法和工作原理。实验设备主要包括光学浮区炉、X射线衍射仪、劳厄照相机、物性测量系统、振动样品磁强计,铁电仪和高阻静电计等。测试方法主要包括磁性测量以及磁电耦合效应的测量方法。第三章,研究了HoFeO3单晶和Ho0.5Pr0.5FeO3单晶的磁特性。HoFeO3的磁特性主要为自旋重取向,在低温下为Γ2态,从34 K-45 K之间发生Γ2-Γ12的自旋重取向,然后在HoFeO3单晶在50 K-60 K之间发生从Γ2-Γ4的磁相变。在Ho0.5Pr0.5FeO3单晶中也发现了自旋重取向相变,转变温度为75 K-90 K之间,特别是在低温下a轴方向的磁化强度发生了一个跳变,跳变的大小和跳变温度对外加磁场具有很强的依赖性。经过分析Ho0.5Pr0.5FeO3单晶中磁性离子磁晶格之间的相互耦合作用,认为跳变是由于Pr3+离子的自旋翻转所导致的。第四章,研究了Ba位Sr掺杂Y型六角铁氧体Ba2-xSrxCo2Fe12O22（x=0.5,1,1.5）多晶样品的磁特性和磁电耦合特性。随着Sr掺入量的增加,Ba2-xSrxCo2Fe12O22样品的晶格参数逐渐降低,螺旋磁结构到线性磁结构的转变温度逐渐增加,并且样品的饱和磁化强度和矫顽力都有所提高。在Ba0.5Sr1.5Co2Fe12O22样品中观察到磁场诱导的电极化现象,电极化出现的温度达到150 K,并且磁场能够控制电极化P的大小和符号的变化。第五章,研究了Fe位Al掺杂Y型六角铁氧体Ba0.5Sr1.5Co2Fe)（11）Al O22中的磁性和磁电耦合特性。利用固相反应法合成了Ba0.5Sr1.5Co2Fe11AlO22多晶样品,粉末X射线衍射测试（XRD）结果显示样品为单相的Y型六角铁氧体材料,磁化强度随温度的变化曲线表明,该体系在350 K以上由螺旋磁结构转变为线性磁结构,等温磁化曲线呈现亚铁磁型磁滞回线特征。在200 K以下观测到样品具有磁场诱导的电极化现象,并且能够通过磁场控制电极化的大小和符号的变化,最大电极化值达到120μA·s·m-2。第六章,对本论文工作进行总结,并对研究对象的下一步的应用前景给与展望。