多孔阳极氧化铝是一种低成本的、制备工艺简单的、结构可控的纳米材料。由于制备条件的可控性和灵活性,可以通过改变氧化条件制备出特殊结构的多孔阳极氧化铝薄膜。随着纳米技术的发展,多孔阳极氧化铝薄膜因其独特的多孔结构以及性质成为了最受欢迎的制备复合材料的模板。在多孔阳极氧化铝模板沉积一层金属氧化物薄膜,组成的复合材料可以作为阻变存储器的阻变层。本文主要以多孔阳极氧化铝薄膜的微孔结构调控以及复合薄膜的阻变特性为研究对象做了以下三方面内容:1.采用循环阳极氧化方法,通过在阳极氧化过程中施加连续的、具有不同波形和幅值的振荡电流信号,成功制备出了具有不同孔径结构的多孔阳极氧化铝薄膜。其中,当施加正三角波脉冲信号时,随着最大电流值的增加,多孔阳极氧化铝薄膜逐渐出现了对称状的调制孔径结构,部分孔径生成了“竹节状”分支。当最大电流为60 mA时,多孔阳极氧化铝薄膜的孔径调制效果最明显,并且紫外可见反射光谱显示其反射率最低。锯齿波脉冲信号则会使得多孔阳极氧化铝薄膜在相邻氧化物层的边界处生成“V”字形结构。此工作为通过改变电流信号调控多孔阳极氧化铝薄膜微结构提供了新的可能性。2.以多孔阳极氧化铝薄膜为模板,采用反应直流磁控溅射的方法制备了有序多孔氧化锆薄膜。通过扫描电子显微镜测试发现,随着溅射时间的增加,薄膜孔径越来越小,厚度越来越大。通过磁学测量系统测试发现多孔氧化锆薄膜呈现出室温铁磁性,并且具有磁各向异性,且沿孔径方向为易磁化方向。研究结果表明其磁性与材料内部表面及孔壁大量的氧空位有关,氧空位含量越高,磁性越强。并且本文详细介绍了多孔氧化锆薄膜铁磁性的机制。3.成功制备出Ag/氧化锆/氧化铝/Al器件,通过电流-电压曲线对其阻变特性进行了测试。施加正负偏压,器件呈现出非易失性的双极阻变特性。通过将氧化锆薄膜激发到高（或低）阻态测试磁滞回线,发现高阻态下氧化锆薄膜的最大饱和磁化强度大于制备态下的氧化锆薄膜,说明其可以实现电性对磁性的调控。此工作为集磁存储与阻变存储于一身的新型多功能存储器的研发提供了新的途径。