近年来,传统的非磁性材料在纳米尺度下表现出的室温铁磁性这一发现挑战了人们对传统铁磁性起源的认识：铁磁性是由含d或f电子的磁性原子或离子通过交换相互作用而产生的。有研究表明,在非磁性材料中观察到的室温铁磁性可能与缺陷、变价离子或载流子之间存在直接的联系,其中由缺陷诱导产生铁磁性的推测得到广泛地认可；但是依然存在着两个问题：(1)铁磁性的起源是否与缺陷有关联,(2)如果与缺陷相关,那么两者之间有什么样的联系。针对这两个问题,我们选择利用掺杂非磁性元素的方式,探究了室温铁磁性的起源；接着用调控表面缺陷的方法,着重研究了缺陷位置与铁磁性之间的关系。主要结论如下：A.缺陷是诱导室温铁磁性出现的原因1.室温铁磁性是以缺陷为媒介表现出来的利用溶胶凝胶法制备了一系列具有六角纤锌矿结构的Zr掺杂ZnO纳米颗粒,在其中发现室温铁磁性与氧缺陷直接相关：随着掺杂浓度的增加,氧缺陷逐渐减少,同时样品的饱和磁化强度也在降低。这些实验结果可以被束缚磁极化子模型很好地解释,由此可以得出在掺杂的氧化物体系中掺杂离子是以氧缺陷为媒介对外表现出宏观铁磁性这一结论。利用同样的方法制备了一系列Zn掺杂ZrO2纳米颗粒,通过相同的研究手段验证了室温铁磁性的确是通过氧缺陷表现出来的。2.只有部分缺陷是与室温铁磁性直接相关的用溶胶凝胶旋涂法制备了一系列Cu掺杂ZnO纳米薄膜,通过类似的研究手段进一步验证了上述氧缺陷与室温铁磁性之间直接存在联系的结论；并且研究了在薄膜中与氧缺陷相关的输运性质,发现均与氧缺陷相关的室温铁磁性与输运性质却是相对独立的：在不同的电压下铁磁性基本保持不变；在不同外加磁场下输运性质的变化也并不明显,证明了与两者相关的氧缺陷类型不同。B.位于表面的缺陷是室温铁磁性的主要来源3.表面缺陷对室温铁磁性起到重要作用通过高温热分解法制备了具有室温铁磁性的Cr2O3颗粒,而且通过后期的氧气热处理,研究了样品的铁磁性起源。结果显示,样品是具有核壳结构的,其中铁磁性来源于表面的缺陷(Cr离子变价),而内层的反铁磁相由于受到外层的磁矩影响,出现了异常的spin-flop现象。在该体系中,与室温铁磁性直接相关的是位于颗粒表面的缺陷。4.通过制备工艺控制的表面缺陷是室温铁磁性的主要来源选择水热法在单晶(100)SrTiO3基底上制备了一系列外延的PbTiO3薄膜,随着生长时间的延长,晶粒尺寸逐渐变大,晶体质量逐渐提高,表面缺陷越来越少,饱和磁化强度也在逐渐降低。采用了这种特殊的制备工艺,使得大部分的缺陷被固定在表面上,内部缺陷含量极低；由此,再次证明了室温铁磁性是与样品的表面缺陷直接相联系的,但是位于颗粒内部的缺陷在该体系中贡献依旧不可剥离。5.直接被控制浓度的表面缺陷是室温铁磁性的主要来源利用直接球磨法制备了一系列NaCl颗粒,随着颗粒尺寸的减小,饱和磁化强度逐渐变大；而在球磨过程中并没有改变晶体结构,也没有给晶体的内部带来明显地影响(体缺陷浓度保持不变),只是人为地降低了晶粒尺寸,同时增加了表面缺陷,由此可以得到正是样品中的表面缺陷诱导室温铁磁性出现的直接证据,该结论也得到了第一性原理计算结果的支持。此外,通过对重结晶法制备的NaCl颗粒样品的研究分析,再次验证了室温铁磁性与样品的表面缺陷之间直接相联系这一结论。