半导体自旋电子学器件同时利用电子的电荷和自旋属性，预期整合半导体的信息处理功能与磁性材料的存储功能在一起，它具有速度快、功耗小和非易失性等优点，将给信息技术带来崭新的面貌。而作为实现器件所需的物质基础—稀磁半导体、半金属材料等自旋电子学材料的研究也成为一个热点。　　 本论文从探索新型自旋电子学材料的角度入手，利用X射线粉末衍射、透射电镜、热分析、电测量及磁测量等手段系统研究了磁性元素掺杂的In2O3和ZrO2的晶体结构及磁学性质，旨在进一步探究自旋电子学材料中本征的磁交互作用机制和为探索具有高居里温度的自旋电子学材料提供科学依据。　　 利用溶液燃烧合成法，通过改变燃烧反应中燃料和氧化物原料的比例(甘氨酸与硝酸盐的比例即G/N=5/4或5/6)，合成了两个系列的(lnlxFex)203(x**0-0.r和x=0-0.45)样品。实验发现，G/N的值对(In1-xFex)2O3化合物的结构和磁性质有很大的影响。详细的结构表征表明，在G/N=5/6的制备条件下，Fe在In2O3中的固溶度高达45％，远大于在G/N=5/4的条件下的固溶度(约为8％)，而且后者纳米晶粒的尺寸更大。在固溶限范围内，Fe离子替代In离子进入了In2O3的晶格。磁性测量表明，两种制备条件下单相样品的磁性行为有很大的不同，有不同的磁性起源。在G/N=5/4制备条件下x=0.03-0.08的样品呈现出室温铁磁性，其原因是化合物中二价Fe元素和三价Fe元素共存。而在G/N=5/6制备条件下的样品由于晶粒尺寸细小，样品x=0.15-0.35是超顺磁性的。　　 为了进一步探索Cr掺杂In2O3的磁学和电学性质，利用固相反应法制备了Cr掺杂In2O3化合物，X射线粉末衍射结果表明x<0.08的样品均为单相。尝试通过通入还原性氮气和掺杂Sn元素调节半导体中的载流子浓度，电学性能测量表明样品的导电性能明显提高，从半导体型转变为金属型导电。磁性测量结果表明，在空气中烧结而成的Cr掺杂的In2O3在室温呈现顺磁性。而通过添加少量的SNO2并在N2气氛中处理之后，呈现出反铁磁性。　　 利用固相反应法制备了稀土元素Er掺杂In2O3化合物，结果表明Er元素在In2O3基质中连续固溶，不过所有样品在室温都是顺磁性的，可能是由于Er离子的磁性主要是内壳层的f电子，Er离子之间难以产生磁性交互作用，所以即使连续固溶，仍然呈现顺磁行为。　　 利用化学共沉淀方法制备了一系列Fe和Mn掺杂的立方ZrO2，通过X射线衍射、透射电镜、热重分析等测量表明，Mn在立方ZrO2中的固溶限为27％，Fe在立方ZrO2中的固溶限为36％，磁性测量表明所有样品都呈现顺磁行为，这可能归因于样品中存在大量的氧缺位。在实验上获得立方ZrO2需要高掺杂量的Fe或Mn元素，这必然会引入大量氧缺位，而Ostanin等人的理论计算表明，氧缺位对获得高居里温度立方ZrO2不利，因此这两个互相牵制的因素使得在实验上获得Fe和Mn掺杂的立方ZrO2自旋电子学材料极为困难。