多铁材料研究一直是最近十几年里凝聚态物理领域的热点。不仅是因为其中不断有新的基础物理被发现，还因为其有着广泛的应用潜能。这篇毕业论文主要集中在过渡族金属氧化物的多铁性质。　　首先，在YbFe2O4和LuFe2O4单晶样品上发现了多重玻璃态。通过对多种玻璃态的特征频率研究，发现spin glass和dipoleglass是同源的，二者的特征弛豫时间是完全吻合。随后在YbFe2O4单晶的中子和同步辐射数据上都看到了电荷和自旋的短程关联态。随着这种冻结在LuFe2O4和YbFe2O4上都发现了电极化。LuFe2O4和YbFe2O4的低温性质一直没有得到充分的研究，而是首次发现LuFe2O4和YbFe2O4的低温下存在电极化。　　在BaYFeO4中发现了磁致多铁性质，通过ESR和交流磁化率数据分析，发现发现BaYFeO4在低温重新进入磁短程关联态，与此同时电极化本身也从长程有序变成短程关联，BaYFeO4由长程多铁材料变成多重玻璃态。长程磁有序导致长程铁电序是在新型多铁材料中经常看见的;可是，短程的磁有序团簇产生短程的铁电团簇，并且不是因为掺杂引起的位置无序而是因为本征的交换作用导致的短程有序，这是首次报道。研究另外一个结果是，由于确定螺旋序产生了电极化，所以结合已报道的中子数据，推导出其磁结构，解决了BaYFeO4的磁结构一直不确定的问题。　　在新报道钙钛矿结构-Mn2O3中发现多铁性质和磁电耦合效应。这是第一次人们在简单氧化物（二元氧化物）中同时发现磁电耦合和多铁性质。一般的磁源多铁氧化物组成都很复杂，很难长出高质量薄膜，基于其研究就更少。这种简单磁源多铁氧化物的发现，对后来薄膜物理和器件研究的帮助是巨大的。　　在YbFe2O4体系中发现了一种新的交换偏置机制，这是第一次在一种没有磁相分离的单相材料中发现交换偏置现象;这是一套全新的交换偏置的物理机制，即两套相对独立的磁亚格子之间钉扎形成不对称偏置。其中Yb3+亚格子扮演铁电层，Fe2+/Fe3+亚格子扮演钉扎层的角色。由于是体效应比起以往的界面效应，交换偏置效果要大1-2个量级。是已经报道的最大的交换偏置效应。　　最后，我搭建了一套高精度的装置测量磁致伸缩和热膨胀系数，用在CaBaCo4O7和MnSi的Skyrmion相研究中。CaBaCo4O7研究揭示了“非同源”磁电耦合效应一样会很大，通过对相变前后晶格的高精度测量，解释了其中的微观机理。对于MnSi里Skyrmion相的研究，证明，skyrmion转变是一个弱的一级转变。并且A-phase的收窄，证明A-phase极有可能不能直接从顺磁进入。这些都是研究Skyrmion相变以前没有发现的结果。