利用离子束可进行多元素共掺杂、剂量精确可控的优点,在CdS、CdSe薄膜中注入过渡金属Cr,进而补充注入适当硫系元素,形成非氧化物多铁性(multiferroic)材料CdCrS和CdCrSe。用加速器-电镜联机对注入样品的微结构进行原位观测,获得晶体结构变化和新相形成的快速动态信息,用离子束背散射/沟道能谱技术测定缺陷分布及掺杂原子的晶格定位,系统研究注入剂量、温度等对材料成分和结构的影响。用超导量子干涉仪(SQUID)和铁电特性测试仪测定其磁性和铁电性,优化注入及原位退火条件,寻找铁电、铁磁二性共存的区域。对典型样品进行离线超高分辨电镜分析,在纳米尺度揭示多铁性结构形成的精细过程及各种缺陷和二次相结构的影响,深入研究多铁性形成的微观机制和相关物理规律,为离子束技术制备多比特(multibit)存储器件提供科学依据。