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自旋电子学是一门新兴学科,是目前倍受关注的研究领域。众所周知,目前大部分的微电子器件、集成电路的处理单元等都是基于对电子电荷的调制,而基于电子自旋（轨道）磁性的信息存储、身份识别等在目前人类生活当中也具有相当重要的地位。自旋电子学的研究目的就是将电子的这两种性质结合起来。目前自旋电子学的主要研究内容包括自旋器件与材料两个方面。本论文对这两个方面的相关问题开展了研究,主要研究内容和取得的结果有:（1）纳米度域Co掺杂ZnO稀磁性半导体的制备研究。在H2SO4和C2H2O4两种电解液中用直流恒电位阳极氧化技术二次氧化制备了孔径在10～60nm之间的系列多孔阳极氧化铝（AAO）模板,利用电化学沉积的方法在模板中沉积得到了Zn99.35Co0.65O纳米线。VSM测试证明所制备的Co掺杂ZnO具有明显的铁磁性质,EDS测试证明了ZnxCo1.xO的化学配比与反应溶液中各反应物的摩尔比例相一致。（2）Fe[001]/MgO[001]/Fe[001]磁隧道结多层薄膜的制备。采用低速交替溅射方法制备了具有极薄预溅射层的Fe/MgO/Fe隧道结。通过改变预溅射层中的Fe层和MgO层的厚度及样品的退火温度,实现了隧道结中Fe层和MgO层沿[001]方向的共同取向,检测了预溅射层厚度及样品退火温度对于薄膜结晶性质的影响,获得了预溅射层厚度及退火温度的最佳值以及高自旋极化电极。（3）自旋极化电流长程输运测试。利用溅射技术沉积了平面电极,并利用FIB技术对电极进行了刻蚀。水平Kerr效应测试证明得到了磁化强度方向反转。用染色电泳的方法在电极之间成功地连接了CNT,并实现了CNT的数量可控。利用楔形电极测试了实验用多壁CNT的电学性质,在对特殊条件下制备的器件原型的外加磁场电阻测试发现,当外加磁场到达250e时得到大约为15%的MR信号。