利用电场或者电流实现对铁磁材料磁特性和磁化翻转的有效控制对于自旋电子学的发展具有重要意义。本论文主要研究了利用自旋-轨道耦合场及应变手段有效调控铁磁器件/铁磁材料的磁学特性，取得的主要成果如下:　　1通过自旋-轨道耦合原理实现电流调控稀磁半导体GaMnAs霍尔桥中的磁化翻转。研究发现，电流调控的磁化方向翻转的效果和器件主路电流的晶向相关。此外，通过比较不同方向电流诱导自旋-轨道耦合有效场的大小，得出Dresselhaus效场是Rashba有效场的三倍。　　2使用磁光克尔显微镜方法研究了Fe/n-GaAs/PZT异质结在零应变状态下和应变状态下的磁晶各向异性和磁化翻转的过程。研究发现，样品中同时存在平面内<100>的立方各向异性和[1(1)0]]的单轴各向异性。在磁化翻转过程中，当克尔转角发生陡峭的变化时，磁畴从单畴态变成多畴态。当应变沿[110]方向时，拉伸/压缩形变能够有效地调控磁化过程;当磁场沿[110]方向时，矫顽力的大小随着应变电压-75 V增加到+75 V成线性减小;当磁场沿[100]方向时，应力调控可以实现从一步翻转到两步翻转的磁化转变过程。同时我们也计算了应变产生的各向异性能变化。在应变电压为±75V时，各向异性能的变化分别为±1.4×103J/m。　　3利用应变有效地调控了CoFeB/PI异质结的磁性。由于PI是柔性材料，实验中利用不同程度和方向的弯曲形变改变了样品的各向异性能分布，甚至实现难/易轴的改变。此外，实验还发现CoFeB/PI具有明显的形状各向异性。当样品的几何形状发生变化时，其矫顽力也会随之发生变化。当存在几何限制时，易磁化轴方向的矫顽力可以增大到薄膜情况下的7倍。　　4研究了在应变对Co2FeAl各向异性的调控。通过拟合得到:当应变电压为±75 V时，产生的单轴各向异性场大小为±20 Oe。　　上述实验结果，分别通过自旋-轨道耦合场调控了稀磁半导体GaMnAs的磁化过程、应力方法调控了Fe/n-GaAs/PZT、CoFeB/PI、Co2FeAl的各向异性。研究结果对于铁磁材料的磁性控制具有重要意义，为实现自旋电子学器件和磁随机存储器的研究奠定了基础。