本文通过3d过渡族金属离子掺杂,采用水热法和溶胶-凝胶-旋涂法分别制备了ZnTe基和PbPdO2基磁性半导体,系统研究了ZnTe基和PbPdO2基半导体中的磁学性质,研究工作主要包括以下五个部分的内容。(1)采用水热法制备出低Mn掺杂的Zni-xMnxTe稀磁半导体,获得了闪锌矿结构的单相退火态样品。掺杂Mn离子在ZnTe晶格中占据Zn的位置,表现出+2价。Zni-xMnxTe (x=3 at.%)中存在顺磁性、超顺磁性和室温铁磁性特征。退火态样品中,存在的Te空位成为紧束缚磁极子BMP的束缚中心,通过与其它BMP形成铁磁性耦合,产生样品的铁磁性。(2) Zn1-xMnxTe (x=3 at.%,6 at.%,13 at.%,18 at.%)稀磁半导体中,当Mn离子浓度超过3 at.%时,样品中出现了MnO杂相。掺杂的Mn离子均表现出+2价,并在掺杂浓度为6 at.%、13 at.%和18 at.%样品中存在Mn-O键合。Zn1-xMnxTe均存在顺磁性和铁磁性,掺杂浓度为3 at.%和6 at.%样品中还存在微弱的反铁磁讯号。随着Mn掺杂浓度的提高,样品中的铁磁性耦合,尤其是弱铁磁性耦合随之增加。样品室温铁磁性特征主要来源于强铁磁性耦合。(3)通过调控退火温度,制备出不同Pb空位含量的Co掺杂PbPdO2纳米颗粒膜。随着样品中Pb空位含量的增加,Co离子价态随之升高,表现出+2和+3组成的混合价态,引入的自旋磁矩随之增多。因此,样品的铁磁性特征随着Pb空位的增加而增强。同时,Pb空位会产生空穴载流子,从而能够增强空穴载流子的媒介作用,形成近邻Co离子之间的反铁磁性耦合。所以,在Pb空位较多的650℃和700℃退火态样品中出现了反铁磁讯号。(4)通过延长退火时间,Co掺杂PbPdO2薄膜样品中的纳米颗粒逐渐长大,制备出了平均颗粒尺寸约为30 nm、80 nm和120 nm的样品。由于Pb空位的存在,导致样品中一部分掺杂Co离子价态升高至+3价。不同颗粒尺寸的样品中存在铁磁性、反铁磁性、顺磁性和CO讯号。其中,CO讯号表现出与颗粒尺寸的相关性,即随着样品颗粒尺寸的减小,CO讯号逐渐减弱。(5)在Mn掺杂与Co、Mn共掺杂PbPdO2单相样品中,薄膜都由平均颗粒尺寸30 nm的颗粒组成,厚度约为120 nm。Mn离子均表现出+3和+4的混合价态,Co离子表现出+2和+3的混合价态。相较于Mn掺杂样品而言,在Co、Mn共掺杂样品中,Co离子的引入,尤其是C03+能够引入更多的电子自旋磁矩,从而使Co、Mn共掺杂PbPdO2薄膜样品表现出较强的铁磁性特征。