金属-绝缘体相变现象一直是凝聚态物理中倍受关注的热点和研究重点。在众多金属-绝缘体相变材料中，钙钛矿型稀土过渡金属氧化物RNiO3(R稀土元素，R≠La)由于具有明显的温度驱动的金属-绝缘体相变，使其在开关、传感器和热致变色器件等方面具有重要的潜在应用价值，吸引了人们的强烈关注。但RNiO3体系的相变温度均不在室温附近，将其调节到室温附近对于实际器件应用非常重要。因此，研究RNiO3体系的相变温度调控，以及掺杂、应力和电场等对其结构和相变性质的影响具有重要意义。本论文在成功制备NdNiO3/LaAlO3外延薄膜的基础上，首先研究了薄膜厚度效应对相变性能的影响，其次通过对NdNiO3进行不同浓度的Y元素掺杂，将其相变温度调节到室温附近，并研究了Y掺杂对其结构和相变性质的影响，最后对相变温度在室温附近的Nd0.7Y0.3NiO3/LaAlO3外延薄膜，研究了电场对薄膜相变的驱动及对相变温度的调谐作用，并初步探索了薄膜的忆阻效应。　　第一章是背景知识介绍以及相关工作的最新研究进展。首先介绍了金属-绝缘体相变的几种机制，如能带理论、Anderson相变、Peierls相变、Wilson相变与Mott相变。其次介绍了钙钛矿结构的稀土镍酸盐RNiO3的金属-绝缘体相变及能带解释。最后说明了驱动RNiO3薄膜相变的途径及对其相变温度进行调节的方法。　　第二章介绍了RNiO3薄膜常见的制备方法和表征手段。样品制备重点介绍了本论文中使用的脉冲激光沉积（简称PLD）技术和所用设备。样品表征主要介绍了所使用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱，X射线精细结构吸收谱(EXAFS)，以及四探针法测量电阻法，同时介绍了自行搭建的样品变温电阻、变温红外谱-电场联用测量装置。　　第三章中对NdNiO3/LaAlO3外延薄膜的PLD生长条件，包括靶材的固相烧结法制备，衬底的选择，薄膜过程中生长氧压及衬底温度进行了探索，通过优化制备条件，获得具有明显相变的薄膜。重点研究了相变过程中结构和载流子的变化，以及薄膜厚度对相变性质的影响，结果表明:不同生长厚度的薄膜均表现出明显的金属-绝缘体相变，通过改变厚度可调节其相变温度在90K-121K范围。Raman和红外谱学研究显示了温度驱动相变过程中结构和光电导的变化。厚度引入的压缩应力增大了NiO6八面体的扭曲，导致薄膜的相变温度升高。　　第四章讨论了Y原子掺杂对Nd1-XYXNiO3薄膜的金属-绝缘体相变性质的影响。不同Y掺杂薄膜均表现出明显的金属-绝缘体相变。通过改变Y原子掺杂量，相变温度可调节至室温附近(340-360K)。红外透过强度随着温度升高减低，显示了其热致变色效应。XAFS结果表明Y原子的引入带来的结构变化，更多Y掺杂导致XANES谱中边前峰减弱和Ni-O键增长，意味着增强的电荷不均性，以及Ni-3d和O-2p轨道间杂化的减弱。这结果揭示了Nd1-XYXNiO3薄膜中相变温度随Y含量增加的物理原因。　　第五章讨论了电场对Nd0.7Y0.3NiO3/LaAlO3外延薄膜的金属-绝缘体相变的影响。在电压源和电流源两种驱动方式下都观测到了金属-绝缘体相变，Ⅳ曲线分别显示出开关效应和负电阻效应。分析结果显示在升压及升流过程中产生的金属-绝缘体相变是由电荷有序引起的。红外谱学和拉曼光谱结果进一步证明了该体系电场驱动的金属-绝缘体相变的存在。此外，利用源漏栅结构，通过施加不同栅极电压实现了电场对薄膜相变温度的改变。最后，对薄膜施加不同的脉冲电压观察到了Nd0.7Y0.3NiO3薄膜的忆阻效应。