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稀磁半导体材料的研究在最近十多年间受到极大的关注，人们对其在自旋电子学中的应用前景寄予厚望。本文主要介绍了利用离子束手段研究稀磁半导体材料以及磁性产生机理的工作。 能否实现对磁学性质的精确控制是制备自旋电子学器件的关键。GaMnAs是最典型也是目前研究最透彻的稀磁半导体材料。由于局域磁矩间的长程铁磁耦合是通过自由空穴进行的，GaMnAs的磁性强烈依赖于空穴载流子浓度。本文通过离子束方法在GaMnAs薄膜中引入类施主的缺陷，可以精确改变自由空穴载流子浓度，从而在不改变Mn原子浓度以及薄膜厚度的情况下达到了精确控制GaMnAs薄膜铁磁性以及磁输运性质的目的。此外，结合有机掩膜，离子束辐照可以在GaMnAs薄膜中实现局域改性的目的。 在GaMnAs的基础上，本文研究通过离子束注入和短时退火制备单晶Si∶Mn稀磁半导体。稀磁半导体成功的关键是需要避免富Mn沉积颗粒的形成以及或者替位Mn原子产生的较大的自由空穴载流子浓度。而普通的炉退火则通常导致MnSi1.7纳米颗粒的形成。本文中采用激光退火，激光脉冲长度为纳秒量级，使得Mn原子成功实现了替位，同时产生空穴载流子。目前尚未见其他报道。 缺陷相关的铁磁性也是磁性材料研究的一部分。本文研究了采用惰性气体离子辐照的方法在SiC材料中引入缺陷，成功地观察到了室温铁磁性。结合结构方面的测试，证实了磁性的来源为VsiVc双空穴。并且通过热退火处理，证明了该铁磁性的稳定性。