凝聚态物理学已经成为当代物理学中最重要的分支学科,而钙钛矿锰氧化物以其独特的物理性质和潜在的应用前景成为凝聚态物理强关联电子系统的主要研究热点之一。在研究钙钛矿锰氧化物的几十年中,研究人员建立了很多不同的模型,例如双交换模型和极化子模型等。但是,由于该体系中存在着强的电荷、自旋、轨道和晶格自由度相互作用,由此产生的一些新奇的物理现象用已有的模型很难完全解释清楚。所以,对钙钛矿锰氧化物体系的研究对整个凝聚态物理的许多相关领域的发展起到极大的促进作用。本文以Nd0.5Ca0.5Mn1-xFexO3(0≤x≤0.30)体系为研究对象,用固相反应法合成了多晶样品,通过X-ray衍射(XRD)确定了系列样品的结构,用物理性质测量系统(PPMS)对样品的M-T、ρ-T、M-H、和p-H曲线进行了测试。X-ray衍射图样显示,该系列样品都是单相正交结构,并且衍射峰的位置随Fe掺杂量的增加无明显变化。对M-T的测试显示电荷有序对应的峰随掺杂量的增加越来越不明显,表明Fe的掺入破坏了Mn3+和Mn4+之间的有序排列。系列样品零场冷却(ZFC)和有场冷却(FC)曲线在低温下出现分叉,表明由于母相中有Mn3+和Mn4+同时存在,Mn3+-O-Mn4+形成的双交换作用与Mn3+-O-Mn3+形成的超交换作用相互竞争,出现了铁磁和反铁磁不均匀团簇的共存。测试了2K下所有样品的磁滞回线,发现未掺杂的样品在9T的磁场下没有出现台阶状变磁相变,磁化强度也没有达到饱和,表明该样品存在着很强的电荷有序(CO)态。在x=0.025和x=0.05样品中观察到了台阶状变磁相变,由于低温下样品处于相分离态,在外磁场增加的情况下反铁磁相转变为铁磁相,当磁场增加到临界场HC时界面效应被破坏,铁磁成分显著增加,出现了磁化强度的跳变。当x≥0.10时,没有出现变磁相变现象,说明在低温下高掺杂可能完全抑制短程电荷/轨道有序,使铁磁性减弱而反铁磁性增强。对Nd0.5Ca0.5Mn0.95Fe0.05O3样品进行了详细的研究,测试了该样品的不同温度下的磁滞回线。在5K时已经观察不到台阶状变磁相变,表明不是所有的反铁磁(AFM)相都转变成为铁磁(FM)相。当温度升到44K时,出现了比较明显的磁滞现象。当温度继续升高到166K以上时,该样品的磁化强度随磁场呈线性关系,表明样品处于顺磁态。此外,在同一温度对样品进行多次循环测量使得样品的状态发生改变,体现出了不可逆性。同一掺杂量的不同样品块也表现出了差异性。电阻率的研究表明,系列样品在零场,50K以下都处于绝缘态,在整个温度测量范围内没有出现绝缘-金属的转变。以x=0.05样品为例,观察到了比较明显的庞磁阻(CMR)效应。