对低维磁性的研究不但可以加深人们对磁学和低维物理的理解，还会促进自旋电子器件的发展。金属表面上的磁性超薄膜作为一个典型的低维磁性系统已经得到广泛的研究，然而由于生长和结构的复杂性，仍旧还有一些问题有待澄清。对半导体表面上生长的磁性超薄膜的研究对于以半导体为基础的自旋电子器件的研制有着重要意义，但是界面互混和薄膜的三维生长模式使得对它的研究和应用都遇到了很大问题。本论文的工作利用扫描隧道显微镜、低能电子衍射和表面磁光Kerr效应等工具研究分别研究了Fe超薄膜在过渡金属Pt(100)表面和Ⅲ-Ⅴ族半导体GaN(0001)表面上的生长和磁性。 在Pt(100)表面上，我们研究了室温下生长的Fe薄膜的形貌、结构和磁性，以及在600K退火后它们的变化。我们发现，在室温下沉积的Fe原子会与衬底的Pt原子发生位置交换，替换出总共约一个单层的Pt原子到表面，继续的生长会以近二维模式进行。薄膜呈现1×1的LEED图样，覆盖度在一到两个单层之间时强度会变得很弱，说明了无序合金在界面的形成。薄膜在超过2.2个单层开始显示磁性，其磁各向异性一直平行于膜面。界面互混导致了垂直各向异性的缺失。在600K退火后，厚度小于5.2个单层的薄膜的磁各向异性变到了垂直方向，而且在3.3个单层可以观测到矫顽力从大到小和LEED图样从1×1到c(2×2)的突然变化。这些现象揭示了Fe-PtL10和L12有序合金的形成以及它们之间的相变。原子位置交换过程对于Fe-Pt有序合金在600K的低温退火下的形成起到了关键作用。 在Ga极性的GaN(0001)表面上，我们分别研究了Fe在富Ga的赝1×1和体终止1×1结构上的生长和磁性。Fe在GaN(0001)赝1×1表面上首先会诱导出半导体性质的√7×√7的重构，然后以二维的模式生长。薄膜在超过1.2个单层就会出现铁磁性，并且在6个单层以内都具有垂直磁各向异性。Fe在GaN(0001)体终止1×1表面上的生长模式是三维的。薄膜在4.3个单层以上才会显示磁性，在所有厚度磁各向异性都平行于膜面。从饱和磁化随厚度和测量温度的变化可以推断出是界面反应而不是三维岛的超顺磁性贡献了非磁性层。赝1×1表面的Ga双层结构和Fe诱导的√7×√7重构对抑制界面的互扩散、促进薄膜的二维生长起着重要作用。在这个工作中，我们实现了半导体表面上磁性薄膜的二维生长以及垂直各向异性，这对于提高磁性金属向半导体的自旋注入效率以及实现不需外磁场的自旋发光二极管具有重要意义。