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信息科学的飞速发展对作为信息存储介质的磁性材料不断提出更高的性能要求。在追求更快的读写速度这一动力的驱动下,研究磁性材料中磁矩在超快时间尺度上的运动规律并实现对磁矩运动的更快速操控,始终是自旋电子学研究领域的一个重要问题。使用飞秒超快脉冲激光可以激发磁性材料快速达到高度的非平衡状态并发生超快退磁和磁矩进动等现象,而目前的理论对这些非平衡态行为的物理内涵仍然缺乏系统深入的理解。因此,开展实验研究磁性材料由超快脉冲激光激发的非平衡态磁动力学过程,在理论研究和实际应用层面都具有重要的意义。另一方面,钙钛矿型过渡金属氧化物拥有庞磁电阻等许多新颖奇特的物理特性,因而受到基础科学研究领域的广泛关注,研究这类材料的光学、磁学以及氧空位效应的影响等相关的各种物理特性,对于理解体系中复杂的多关联电子行为以及提高此类材料的实际应用价值都具有重要意义。本论文的主要内容为:1.基于磁光克尔效应和泵浦-探测的实验原理,搭建了一套适用于研究钙钛矿氧化物材料的时间分辨磁光克尔效应测量系统。使用飞秒脉冲激光实现了百飞秒量级的时间分辨能力,借助平衡光桥偏振检测以及锁相放大探测等手段实现了对毫弧度量级的瞬时磁光克尔旋转角的测量,在系统的搭建中解决了微弱信号测量以及脉冲信号展宽和排除泵浦信号干扰等问题。还在该系统上通过测量半导体砷化镓（Ga As）材料的超快光学自旋注入和弛豫效应测试了系统的可靠性与稳定性。2.利用激光分子束外延技术,在单晶SrTiO3衬底材料上通过控制生长条件外延生长了一系列的Sr元素掺杂La MnO3薄膜材料以及Bi FeO3/La0.67Sr0.33MnO3异质结构,X射线衍射（XRD）等结构表征结果表明这些薄膜材料是具有良好异质外延结构的单晶薄膜。3.使用我们自主搭建的时间分辨磁光克尔效应测量系统,测量了La0.7Sr0.3MnO3薄膜结构中超快脉冲激光激发的自旋弛豫过程,观察到了厚度较薄的La0.7Sr0.3MnO3薄膜中的超快退磁以及磁矩自旋一致进动信号,研究了磁场、温度、光功率和偏振方向等条件对自旋进动行为的影响,推导了LSMO薄膜中存在面内各向异性场时的自旋进动频率表达式。另外,我们还详细研究了Bi FeO3/La0.67Sr0.33MnO3/SrTiO3多铁性材料体系,首次观察到了仅10nm厚的La0.67Sr0.33MnO3层中受到Bi FeO3覆盖层调制的自旋一致进动效应,认为这一行为是由Bi FeO3覆盖层改变La0.67Sr0.33MnO3层中的磁各向异性场而造成的。4.研究了氧空位效应对La1-xSrxMnO3薄膜性质的影响,通过测量在临界氧压两侧生长的不同Sr元素掺杂浓度薄膜样品的结构、磁性和输运性质,发现了氧空位的存在使La1-xSrxMnO3晶格常数增大,晶格膨胀,降低了薄膜的铁磁-顺磁居里转变温度以及在低温时的饱和磁化强度,还影响了薄膜的磁电阻特性,我们认为薄膜生长过程中氧空位的引入导致薄膜中Mn的双交换作用受到抑制,使得磁性和输运特性出现退化,这些研究结果表明氧含量对LSMO外延薄膜磁性等物理性质具有重要的影响。