根据理论模型，钙钛矿稀土锰氧化物隧道结的隧穿磁电阻(TMR)将趋于无穷大，具有巨大的潜在应用价值和学术价值，因此稀土锰氧化物隧道结的研究是当今自旋电子学领域的热点之一。 虽然锰氧化物隧道结TMR值从1996年开始不断取得突破，到2003年更是达到了1850％。但这些结果与人们的期望值还相差甚远，如果按半金属的性质来推算其低温隧穿磁电阻比值仍然较小，现在普遍认为其主要原因是铁磁层和绝缘层之间界面应力和扩散产生“死层”，降低了铁磁层在界面处的自旋极化率，从而导致TMR不理想。本文的研究目的就是通过优化隧道结制备工艺和各层材料的成分，尽量避免“死层”的产生，从而获得理想的TMR，同时也希望借助于微观结构的分析来揭示锰氧化物隧道结的基本物理性质，并取得了以下工作进展与创新性成果： 首先，成功解决了磁控溅射制备La-Sr-Mn-O化合物的核心难题---成分偏析； 其次，回答了成分相同的La0.5Sr0.5MnO3薄膜呈现不同的磁状态问题以及氧对薄膜磁状态的重要性； 最后，本文首次创新性的提出利用La1-xSrxMnO3不同的磁电状态，通过成分调制的方法，制备出结构为SrTiO3(001)-Sub/La0.7Sr0.3MnO3(001)[100nm]/La0.96Sr0.04MnO3(001)[5nm]/La0.7Sr0.3MnO3(001)[100nm]/Ir22Mn78[15nm]/Ni79Fe21[5nm]/Pt[20nm]自旋阀型隧道结，成功解决了界面“死层”的问题，使其TMR比值达到9050％，为已见报道最好水平的5倍多。直接从实验上证实了铁磁性La0.7Sr0.3MnO3金属氧化物的自旋极化率(99％)接近100％，具有很好的半金属性质。高分辨电镜图及电子全息图等手段获得的微观结构的测试结果也强有力的支持了本实验结果：即良好的铁磁层与绝缘层界面是La-Sr-Mn-O隧道结取得理想TMR的关键。 本论文的研究结果，不仅证实了设计与发展全La-Sr-Mn-O隧道结的重要学术意义与应用价值，而且也进一步加强了对全La-Sr-Mn-O隧道结结构与性能关系的正确认识，从而推进全钙钛矿锰氧化物隧道结的实用化进程。