由于在自旋电子学领域广泛的应用前景，稀磁半导体吸引了越来越多的关注。为了满足实现应用的需要，要求其居里温度不低于室温。理论研究表明过渡元素掺杂TiO2薄膜可能具有室温铁磁性，推动了宽禁带氧化物半导体的研究进程。 大量的研究表明过渡金属掺杂的TiO2的铁磁性可能是由于团簇或磁性第二相所致。而另一些报道却认为不存在磁性第二相或团簇，支持本征的磁性起源。显然关于稀磁半导体的磁性起源仍然存在很大的争议。 本文采用磁控溅射方法在玻璃基底上生长了Co，V掺杂的TiO2薄膜，并系统的研究了薄膜的结构和磁性。薄膜的厚度一般控制在200-300nm。用X射线衍射(CuKα)检测薄膜晶体结构。利用原子力显微镜(AFM)检测表面形貌，运用磁力显微镜检测相应的磁畴结构。用X射线光电子能谱检测薄膜的化学组分和化合键。利用振动样品磁强计(VSM)测量样品磁性。 所有Co：TiO2薄膜均为单相锐钛矿结构，没有发现Co团簇或第二相。表明Co替代Ti进入晶格形成稀磁半导体结构。AFM检测未发现团簇及颗粒，样品形貌均匀，但是随着溅射气压的增大粗糙度增大，这是由于沉积速率增大使薄膜生长不均匀造成的。MFM检测样品磁畴，可以看到清晰的磁性信号，微弱的明暗对比，与表面形貌存在很大区别。饱和磁矩随着溅射气压的增大而增大，随退火温度的升高而降低。结合XRD结果和AFM结果可知，随着溅射气压的增大，退火温度的降低缺陷数量增多。由此可以推断缺陷对材料的磁性产生起了关键作用。 利用XRD检测V：TiO2薄膜的结构。尽管制备过程中采用了基底加热和退火，但是仍没有检测到任何衍射峰。说明材料是非定型的。利用AFM检测了样品的形貌，薄膜颗粒分布比较均匀相应的磁畴图利用MFM检测，没有明显的磁性信号。利用XPS检测样品的组分和价态，除了V、Ti、O、C外没有发现任何其他元素，可以排除是由于外来污染物导致磁性的可能。另外根据V2P2/3的位置，得出V为+4价。真空退火样品具有室温铁磁性，居里温度约为340K，饱和磁化强度随着掺杂浓度的增加磁矩降低。而在氧气氛围下处理后的材料铁磁性消失显示出顺磁性，这一现象表明氧空位的数量对磁性有着重要的影响。