自旋电子学将电子的自旋特性引入电输运过程,拓展了传统电子学的研究领域,在磁性传感器件、高密度磁记录介质、读出磁头以及磁性随机存取存储器等技术领域具有广阔的应用前景。研究半金属材料的电子输运性能,制备具有较大磁电阻数值的半金属材料,以及探索稀磁半导体材料铁磁性的起源是目前凝聚态物理学和材料科学研究领域的热点之一。本论文采用磁控溅射法,分别制备了Fe₃O₄半金属材料和Cr:TiO₂稀磁半导体材料,对它们的微观结构、化学成份、电阻率、磁电阻、霍耳电阻和磁性能等进行了系统研究。在室温条件下制备了多晶Fe₃O₄半金属颗粒薄膜,其80K下的磁电阻数值为-9%;通过对材料的磁性能、电阻率、磁电阻及霍耳效应的研究,发现多晶Fe₃O₄薄膜的电子输运机制是电子的自旋相关隧穿效应。通过与非化学计量比的多晶Fe₃O₄薄膜的电子输运性能的比较,发现材料的电子输运性能随薄膜中O含量的不同有明显变化,表明晶粒间的磁性相互作用强烈地影响了材料的电子输运性能。在室温条件下制备了非晶的Cr:TiO₂稀磁半导体薄膜材料,研究了Cr的掺杂量、退火效应等对薄膜结构和输运性能的影响。结果表明,Cr掺入了TiO₂晶格中,而不是以团簇的形式存在,Cr原子的磁矩随着Cr含量的增加而减少;退火后,薄膜转变为多晶的锐钛矿结构,但样品的铁磁性消失。说明Cr:TiO₂稀磁半导体薄膜的铁磁性是材料的内禀性能,薄膜的缺陷对其铁磁性能有重要影响。