稀土双钙钛矿及类钙钛矿陶瓷是重要的巨介电材料,关于其独特介电特性的物理本质一直存在争议。本论文系统地研究了稀土双钙钛矿及类钙钛矿陶瓷的晶体结构、磁学性能、介电性能和输运性能,通过对陶瓷微结构的表征和分析,深入探讨了各物理性能与结构之间的关系,揭示了其介电弛豫和巨介电效应的物理本质和结构起源。得到如下主要结论：Nd2NiMnO6和Sm2NiMnO6陶瓷具有与La2NiMnO6陶瓷相同的单斜结构,B位Ni2+和Mn4+有序排列,且均为铁磁体,铁磁性起源于Ni2+-O-Mn4+超交换作用。随着A位镧系元素离子半径(RLn)减小,体系<Ni-O-Mn>键角减小,导致铁磁居里温度TC逐渐下降。同时这些陶瓷均具有巨介电效应,介电弛豫起源于载流子在有序排列的Ni2+和Mn4+之间的跃迁,且相同频率下的介电常数ε’随着RLn减小单调下降。铁磁居里温度和介电常数随RLn的变化具有相同的变化规律,说明两者的结构起源存在着紧密的联系。Nd2NiMnO6陶瓷在室温下具有负磁介电效应,进一步证实其磁学性能和介电性能之间存在着强烈的耦合作用。通过磁性和XPS分析证实Nd2CoMnO6和Sm2CoMnO6陶瓷中存在Co2+/Mn4T构成的有序区和Co3+/Mn3+构成的无序区,这些离子间的交换作用使得陶瓷呈现出两个磁性转变点。Ni/Co-O-Mn>键角在Ln2MMn06(Ln=La, Nd和Sm; M=Ni和Co)陶瓷体系的磁学性能中起着非常重要的作用。随着<Ni/Co-O-Mn>键角的下降,铁磁居里温度Tc逐渐下降。Nd2CoMnO6和Sm2CoMnO6陶瓷的介电弛豫源自载流子在Co2+和Mn4+之间的短程跳跃。在Ln2CoMnO6(Ln=La, Nd和Sm)体系中随着RLn减小,介电常数ε’逐渐降低。铁磁居里温度TC和介电常数ε’随<Co-O-Mn>键角的变化具有相同的变化趋势,说明磁性和介电性能的结构起源都与<Co-O-Mn>键角紧密相关。La2CuTiO6陶瓷在200-500K的温度范围内存在一个具有明显频率色散的介电弛豫,并呈现出一个巨介电常数平台(ε’～10,000)。氧空位导致的Cu+/Cu2+和Ti3+/Ti4+混价结构是产生该介电弛豫的主要原因,载流子在混价之间的跃迁贡献巨介电常数。氧气氛处理使得陶瓷中氧空位的数量减少,低价态Cu+和Ti3+离子部分转变成高价态的Cu2+和Ti4+离子,陶瓷中能够产生介电响应的偶极子数量减少,从而导致介电常数的降低。B位层状排列的La2CuSnO6陶瓷在180-300K和300-550K存在两个具有明显频率色散的介电弛豫,且均属于热激活过程。低温介电弛豫激活能与La2CuTiO6陶瓷介电弛豫激活能非常接近,很可能与Cu离子混价结构形成的偶极子之间的电荷跃迁有关。经气氛处理后低温介电弛豫没有明显变化,进一步证实了其介电起源的本征性。高温介电弛豫的激活能与晶粒电导激活能非常接近,且经过气氛处理后高温介电弛豫和电导具有相同的变化规律,这说明高温介电弛豫与电导具有非常密切的关系。电荷有序的La1.5Sr0.5CoO4陶瓷在150-450K之间存在一个激活能为0.44eV的介电弛豫,源自于载流子在Co2+/Co3偶极子之间的跳跃。在La1.5Sr0.5CoO4陶瓷中主要的载流子为Co3+产生的空穴,空穴束缚在Co3+附近形成小极化子。在交变电场的作用下,小极化子会在格点之间跃迁从而贡献介电常数。在直流电场作用下,通过Co2+-O-Co3+链传导的极化子贡献直流电导。氧气氛处理可以提高介电常数、损耗和电导,氮气氛处理则起到相反的作用,这与K2NiF4结构容易出现间隙氧导致陶瓷中小极化子的浓度变化有关。