自鐵電性材料被發(fā)現(xiàn)以來(lái)環境，科學(xué)家就在不斷努力主要抓手，希望把鐵電性和其他鐵性（特別是鐵磁性）能耦合起來(lái)。在這條多鐵性耦合的道路上，科學(xué)家們大的愿望便是能找到一種材料空間載體，同時(shí)具有鐵電性和鐵磁性體製。這種同時(shí)具有鐵電性和鐵磁性的材料，便被大家稱作多鐵性材料技術先進。多鐵性材料（multiferrorics）在 1994 年由瑞士科學(xué)家 Schmid 提出示範，其定義為：同時(shí)具有兩種或兩種以上“鐵性”的材料。多鐵材料中不同鐵性之間相互作用的示意圖如圖 1.3 所示提高。其中 P發展基礎、M、ε分別代表自然界中常見(jiàn)的三種鐵序：鐵電開展攻關合作、鐵磁特點、鐵彈。它們分別可以通過(guò)電場(chǎng)情況正常、磁場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)改變聯動。T 為科學(xué)家預(yù)言的“鐵環(huán)”序各領域，以及其他可能存在的鐵性 O，如軌道序技術特點、手性序等的有效手段。

值得特別一提的是多鐵性材料中，具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的 BiFeO3（BFO）保持競爭優勢，作為現(xiàn)今為止發(fā)現(xiàn)的室溫以上存在多鐵性的材料真正做到，近些年來(lái)受到各國(guó)科研工作者的關(guān)注和追捧。BFO 材料具有高的居里溫度點(diǎn)（TC～1100 K）方案、高聶耳溫度點(diǎn)（TN～650 K）追求卓越、無(wú)鉛的壓電特性以及在可見(jiàn)光區(qū)域的大的柔韌性。BFO 屬于Bi 系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)化合物創新延展，如圖 1.4性能，其晶包沿體對(duì)角線方向存在菱方（rhombohedral）畸變。為了簡(jiǎn)化理解長效機製，我們一般選取單位晶包的一半作為贗立方結(jié)構(gòu)晶包強化意識，以米勒指數(shù)贗立方<111>方向標(biāo)注這一方向∩钊?；谮I立方結(jié)構(gòu)合理需求，BFO 的晶格常數(shù)為 3.96 Å，菱方的結(jié)構(gòu)的傾角為 89.3-89.4o基本情況。晶胞中 A 位 Bi3+離子的 6s2 孤對(duì)電子具有高化學(xué)活性先進水平，可以與 O2-的 2p 電子形成雜化軌道，從而使 Bi 和 FeO6 八面體之間存在沿<111>方向較大的相對(duì)位移稍有不慎，這也正是 BFO 材料鐵電性的來(lái)源探索。BFO 沿<111>方向具有～150 微庫(kù)cm /大小的自發(fā)極化，這一極化強(qiáng)度值大于絕大多數(shù)傳統(tǒng)鐵電材料，因此它也是本文研究鐵電材料物性調(diào)控的重要研究對(duì)象之一重要作用。

人們找尋多鐵性材料的目的堅持先行，是為了實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)控制磁化強(qiáng)度或磁場(chǎng)控制電極化大小。這種相互控制被稱作磁電耦合增幅最大。然而具體而言，已知的多鐵性材料多數(shù)磁電共存的溫度都很低（室溫一下），且溫度范圍窄滿意度，不穩(wěn)定奮戰不懈。而室溫多鐵材料 BFO 自身為鐵電反鐵磁材料，其磁電耦合強(qiáng)度十分弱智慧與合力。因此規定，許多人把目光投向復(fù)合多鐵材料。即利用可控的薄膜生長(zhǎng)技術(shù)措施，同時(shí)生長(zhǎng)鐵電示範推廣、鐵磁兩種材料，并利用兩種材料之間的應(yīng)力耦合或交換偏執(zhí)作用實(shí)現(xiàn)磁電的間接耦合。例如：在單相多鐵材料 BFO 或傳統(tǒng)鐵電材料 BaTiO3 上大大縮短，生長(zhǎng)鐵磁性薄膜 La0.7Sr0.3MnO3、CoFe開放要求、Co 等高質量。如圖 1.5 所示利用兩種材料界面處不同自由度之間的耦合，實(shí)現(xiàn)上下兩種材料之間的磁電耦合緊密相關。