作为一种具有优良的铁电,热释电,压电,介电和光学非线性等性质的材料,BaTiO3一直广受各国研究人员的重视和关注。而随着科技的发展,铁电材料逐渐向小型化,集成化发现发展,因此对BaTiO3材料的性能要求越来越高,应用的BaTiO3也逐渐由单晶,陶瓷向薄膜,甚至纳米线,纳米颗粒过渡。随着维度的降低,材料中缺陷的比重增加,缺陷对材料性能的影响更加显著。因此,精确表征分析材料中的缺陷类型,研究确定材料中缺陷的形成过程和机理,测试确定各类缺陷对材料各种性质的影响,进而调控缺陷在材料中的比例和分布,对得到具有优异性能的材料和器件具有重要的意义。本论文对BaTiO3颗粒和薄膜进行了合成和制备,并研究了点缺陷和(111)孪晶对合成的BaTiO3颗粒相关性质的影响,并且通过掺杂调控了制备的BaTiO3颗粒中(111)孪晶的含量,研究了掺杂对BaTiO3薄膜形貌的影响。在本论文中通过碱热法以Ti203为钛源合成具有大量(111)孪晶结构的BaTiO3颗粒,并对(111)孪晶的形成机理进行了分析和讨论。这种具有大量(111)孪晶结构的BaTiO3颗粒显示出有趣的可逆光致变色效应,可以在紫外光下由淡黄色变为红棕色,或是在红外光或热处理下再变回去。此外,这种BaTiO3颗粒的居里温度与正常BaTiO3块体材料相比下降大约40℃。而这些性质的出现和变化都是因为合成的BaTiO3颗粒本身含有大量的缺陷,如Ti3+,氧空位等等。通过对合成孪晶的实验过程进行调整,在高Ba/Ti比的情况下,合成的BaTiO3纳米颗粒在不同波段(可见光)的激光照射下,也显示出光致变色效应。而这同样是因为颗粒中含有的Ti空位和氧空位等缺陷对其性质造成的影响。此外,我们还通过碱热法对BaTiO3颗粒进行了掺杂,通过掺杂元素对BaTiO3晶粒成核和生长的影响来调控孪晶的含量。通过多种元素对BaTiO3颗粒的掺杂发现,可以发生Ti位取代的多种掺杂元素都可以使得到的(111)孪晶颗粒穿插更为密集。并且,随着提高Ba/Ti比,提高这些掺杂元素的溶解极限,可以使这些密集穿插的(111)孪晶颗粒比重更大。而掺杂的元素La只能取代Ba位,掺杂合成的BaTiO3颗粒变为了尺寸只有100纳米左右的立方颗粒,且含有(111)孪晶的颗粒几乎很少发现。对合成的BaTiO3薄膜进行掺杂,同样发现组成薄膜的颗粒形貌和尺寸都随掺杂元素的添加而发生变化。此外,本文还对BaTiO3单晶进行了腐蚀,发现在紫外光照射下,由于腐蚀过程中气泡或是TiO2的附着,使得腐蚀后出现腐蚀丘。本论文通过控制制备条件的调控引入了点缺陷和(111)孪晶,并通过对BaTiO3颗粒进行掺杂,调控了(111)孪晶的密度,使BaTiO3颗粒的物理性质包括光致变色性质和介电性质发生改变。这对理解缺陷对BaTiO3性质的影响以及对BaTiO3实际应用的影响有较大的意义。