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铁电体、反铁电体在一定的温度范围内具有自发极化,当其极化状态在外场作用下发生改变时,会产生各种功能效应,现已被广泛地应用到医疗器械、国防武器、民生环保等领域。特别是在相变临界点,铁电、反铁电体的极化强度随温度、电场发生剧烈变化,会产生较大的热释电效应和电卡效应,可用于发展红外探测领域和固态制冷技术。因而研究并调控铁电、反铁电陶瓷的相变行为是增强相关的功能效应的重要基础。此外,铁电、反铁电陶瓷可与铁磁薄膜复合构成磁电复合材料。复合材料同时具备铁磁性与铁电性,且兼具新的耦合效应,在信息存储、微波调谐、多功能电子设备等方面具有重要应用前景。以应变传导为机制、以铁电/反铁电陶瓷为基础、通过自主选择具有高场致应变和高磁致伸缩系数的材料来构筑磁电复合体系,是当前获得高磁电耦合系数的研究热点。因此,本课题主要围绕铁电、反铁电陶瓷的相结构调控、相变行为及相关物理效应研究、磁电复合体系构筑及电场调控磁性能的研究开展如下工作:1.基于铁电/反铁电陶瓷在相变时的丰富物理效应,本课题设计并制备了具有丰富相结构的（Pb,Ca,Sr）TiO3（PCST）铁电/反铁电陶瓷,探究了其相变行为、相变时的热释电和电卡效应。（1）设计并制备了在室温具有单一相变的Pb0.3CaxSr0.7-xTiO3（x≤0.15）陶瓷。通过Devonshire唯象理论计算发现,随着Ca含量增加,陶瓷的铁电-顺电相变级数由二级变为一级。在200 V/mm的较低直流偏场下,具有一级相变的Pb0.3Ca0.15Sr0.55TiO3陶瓷表现出最大的热释电系数,pmax=81.8×10-88 C/cm2K。还利用间接法计算了该系列陶瓷的电卡效应,在室温下最高电卡温变ΔT=1.71 K,且具有良好的温度稳定性,在5℃到70℃的温度区间内绝热温变ΔT≥1 K。（2）设计了室温为反铁电相的Pb0.4Ca0.3Sr0.3TiO3陶瓷。通过对其进行变温X射线衍射、变温透射电镜及电学性能的表征分析,发现Pb0.4Ca0.3Sr0.3TiO3陶瓷中的反铁电性与非公度调制结构有关,是材料内部反铁畸变（即TiO6八面体扭转）的结果。本工作首次从结构和性能两方面论证了PCST中反铁电相的存在,并研究了Pb0.4Ca0.3Sr0.3TiO3陶瓷在温度、等静压和电场等不同外场作用下电学性能的变化及相变演化行为,探讨了该陶瓷在相变时的热释电效应和电卡效应。（3）通过调控Pb2+、Ca2+、Sr2+三种离子比例,制备和研究不同组分系列的PCST陶瓷,探索了PCST陶瓷中组分与相结构之间的关系。通过容忍因子搭建了PCST陶瓷组分和性能之间的桥梁,得出了PCST体系的平均电负性-容忍因子相图,并给出了该体系中反铁电相出现的边界条件:当容忍因子t≥0.9989时,PCST陶瓷更倾向于形成铁电序,当t≤0.9981时,陶瓷中反铁电序占主导。2.基于应变传递的磁电复合机制,利用铁电/反铁电陶瓷在电场下都可产生高应变,分别选取典型的铁电陶瓷和反铁电陶瓷——Pb（Mg,Nb）O3-Pb（Zr,Ti）O3（PMN-PZT）和（Pb,La）（Zr,Sn,Ti）O3（PLZST）为衬底,在其表面溅射Y3Fe5O12（YIG）、NiMnGa（NMG）磁性膜,构筑了多个磁电复合结构,研究了其电场调控磁性能的变化。（1）YIG/Pt/PMN-PZT/Pt:PMN-PZT铁电陶瓷的电致形变产生的应力可有效调控YIG薄膜的铁磁性能改变。在20 Oe的低偏置磁场下,面内逆磁电耦合系数可达18.15×10-8 s/m,样品面内电场调控磁化率可达65.6%。当加载电场为PMN-PZT矫顽场时,即在0 Oe、±4.6 kV/cm的外场下可实现YIG磁化强度的可逆、稳定转变。在YIG/Pt/PMN-PZT/Pt磁电复合体系中,通过施加小电场循环,获得了一种高效、节能的磁电复合存储模型。（2）NMG/PLZST/NMG:PLZST反铁电陶瓷在电场下会诱导产生较大的相变应力,应力导致NMG薄膜的磁化强度在转折电场处急速改变,在0 Oe下,NMG薄膜的磁化强度改变量最大,为15%。（3）YIG/Pt/PLZST/Pt:首次在该结构实现了电场对磁化率和磁化强度的调控。当施加电场高于PLZST的转折电场时,该复合结构的最大磁化率变化量?χ/χ0可达32%,?M/M0为18%,磁电耦合系数为11.5×10-8 s/m。进一步研究了YIG薄膜的磁各向异性在面内和面外的变化行为,揭示了导致面内、面外YIG磁化强度随电场变化差异的原因。