随着自旋电子学的发展,巨磁电阻效应、隧道磁电阻效应的发现使得人们更加关注磁性材料和磁电子学器件研究。目前,自旋电子学已经在新材料的制备、表征以及器件设计等方面进行了大量的研究,并取得了巨大的进步。Fe-N化合物材料是一类典型的磁性材料,具有较高的饱和磁化强度,同时其矫顽力也非常低,并且具有良好的抗腐蚀能力,这使其在磁性存储及磁电子器件领域有着广阔的应用前景。本文应用磁控溅射技术在Al₂O₃衬底上制备Fe-N薄膜,并通过改变N₂分压和衬底温度制备不同组份的Fe-N化合物样品。通过研究发现,在低温或N₂分压较低的情况下,生成物只有立方相的α-Fe;随着温度和N₂分压的升高,生成物为以γ"-FeN和ε-Fe_2～3N为主的薄膜,且ε-Fe_2～3N中Fe:N比可以有效的进行调控;Fe-N薄膜的微观结构研究表明,ε-Fe_2～3N和Al₂O₃分界面的晶格匹配方式为ε-Fe_2～3N（002）//Al₂O₃（006）,且薄膜具有比较好的晶体质量;通过研究样品的组份特性,明确了Fe-N化合物中Fe的化学环境及结合能大小,同时也发现在表面存在不同程度氧化的现象;通过研究样品的磁学特性发现,随着N₂分压的增加,样品的饱和磁化强度有下降的趋势,其样品的居里温度也随之下降,这与N离子减弱了Fe-Fe间铁磁耦合效应有关;通过研究样品的电学特性发现,N组份的多少直接影响了样品的电学输运行为,铁磁性样品电导率随温度升高单调递增,而顺磁性样品的电阻率随温度增加单调递减。这些研究成果为下一步设计Fe-N化合物磁电子学器件提供了理论和实验基础。