大数据时代的来临,使得当前信息存储技术面临诸多挑战,也使得具有低运行功耗、高存储密度、高读取速度且微型化的非易失性信息存储器得到人们更多的关注。其中磁性随机存储器（MRAM）因其具备巨大潜力和广泛应用前景成为人们的重点研究方向。目前,对于MRAM的研究,主要集中于基于自旋轨道转矩（Spin Orbit Torque,SOT）的SOT-MRAM上,其原理为:在具有垂直磁各向异性的重金属/铁磁性金属异质结中,利用重金属层的自旋轨道耦合作用,将电荷流转化为自旋流并作用在磁矩上,形成SOT对磁矩的作用。但在SOT-MRAM中,要实现电流驱动磁化翻转进行存储,目前临界翻转电流密度仍然较高。然而,利用电场调控铁磁性金属的磁性能,能有效减少焦耳热的作用,更大程度上降低电流驱动磁化翻转所需的能量。同时,与磁场易发散的特性相比,电场具有更好的操纵稳定性和可局部施加的便利性。综上所述,基于电压调控磁性能的存储器件有望实现更高稳定性和更低能耗。本论文主要研究了Co基磁性多层膜中磁性能、输运性质、电流驱动磁化翻转及电场对磁性的调控,具体研究内容如下:（1）通过改变薄膜沉积条件,优化出表面粗糙度较小的Ta/Pt/Co/Ta多层膜,并对具有不同Co层厚度的多层膜进行磁性及输运性质表征,获得具有良好方形度的磁滞回线与反常霍尔曲线,表明多层膜具有良好的垂直磁各向异性。通过测量霍尔电阻随面内磁场的变化曲线,拟合得到不同样品的各向异性场值,并在室温下实现了电流驱动磁化翻转。此外,还通过对多层膜施加电压,研究了电场对多层膜矫顽力和磁性能的影响。（2）通过更换顶层材料,优化出表面粗糙度较小的高质量垂直磁各向异Ta/P t/Co/MgO多层膜。通过测量得到霍尔电阻随面内场的变化曲线,并对其进行拟合,得到不同样品的各向异性场,获得良好热稳定性（较大的各向异性场）的磁性异质结,其对应的临界磁化翻转电流密度为10~7A/cm~2数量级,说明过高的各向异性场会增加磁化翻转的难度。（3）在性能较好的Ta/Pt/Co/MgO多层膜上生长WO3顶层,得到Ta/Pt/Co/MgO/WO3多层膜,对其磁性与输运进行表征,得到具有良好的垂直磁各向异性的磁性多层膜。通过霍尔电阻随面内磁场的变化曲线拟合出各向异性场,并通过门电压实现了电场对矫顽场等磁性能的有效调控。