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随着科技的发展,器件的节能和小型化越来越受到人们的关注。为此,如何实现材料的多功能化,且在器件中同时利用这些材料的不同功能将是今后多功能材料领域的一个重要发展方向。以此为出发点,本文选择纳米多孔氧化铁薄膜为研究对象,对其制备方法、结构色、磁性和阻变特性等进行了研究。希望能为开发多功能高密存储器介质材料提供帮助。本文的研究内容主要分为两个部分,首先通过电化学阳极氧化的方法制备了多孔氧化铁薄膜,并对其光学特性、介电特性和输运特性进行了研究。其次以有序多孔氧化铝（PAA）为模板,通过磁控溅射的方法制备了有序多孔氧化铁/PAA复合薄膜,并对其磁性、电输运特性以及磁电耦合进行了研究。本课题的开展为解决多孔材料的导电类型和寻找多功能数据存储介质材料提供了理论和实验的依据,研究结果如下:（1）在成分为0.1 mol/L的NH4F、1 mol/L的去离子水和乙二醇溶液构成的电解液中,通过阳极氧化的方法,在纯铁片上成功得到了多孔氧化铁薄膜。发现氧化铁薄膜中孔的形貌呈无序状态,其结构与氧化时间和氧化温度有关。（2）发现阳极氧化得到的多孔氧化铁薄膜在可见光范围内具有饱和度高、靓丽的颜色。研究了颜色变化与阳极氧化时间、电解液温度之间的关系。通过紫外-可见分光光度计的测试,发现肉眼观察到的颜色与紫外光谱中最大反射峰对应的颜色一致,且对上述现象给出了理论解释。（3）借助自由电子气体模型给出了一种判断多孔材料中载流子类型的方法。实验发现阳极氧化得到的多孔氧化铁薄膜的有效折射率和有效介电常数之间的关系满足自由电子气体模型,由此证明了该多孔氧化铁薄膜属于N型半导体。（4）以PAA为基底,采用直流磁控溅射法在衬底上成功制备了有序多孔氧化铁薄膜,发现薄膜的表面孔洞排列与PAA基底一致,呈六角密排结构;随着溅射时间的增长,薄膜的厚度增大,孔径逐渐变小,最后形成致密的薄膜;XRD（X-Ray Diffraction）测得的结果显示样品为非晶态。（5）对有序多孔氧化铁/PAA复合薄膜的室温磁性进行了表征。发现复合薄膜具有明显的室温铁磁性,且样品具有明显的磁各向异性。其垂直于膜面方向为易磁化方向。在此基础上,又进一步制备了Ag/氧化铁/PAA/Al器件,I-V测试结果表明所制备的器件具有双极电阻开关特性。通过将器件触发到高阻态（HRS）和低阻态（LRS）的磁性测试,发现器件在不同阻态下的磁性明显不同,这表明薄膜的磁性可以由电场调控。这种在室温下能够通过电场调控磁化强度的变化,有望在自旋电子学和多功能数据存储中得到应用。