在过去二十年中，具有钙钛矿结构的锰氧化物材料以其丰富的物理性质和在磁性传感器和磁记录材料方面的潜在的应用前景而引起了人们极大的兴趣。近几年，随着纳米材料科学的兴起，人们对锰氧化物纳米材料也表现出了浓厚的兴趣。发展了低温水热法、溶胶凝胶法、脉冲激光沉积模板法等方法制备锰氧化物纳米材料，研究发现纳米级的锰氧化物表现出了一些不同于块材的奇特的物理性质：如低场高磁阻效应、超顺磁性、大矫顽力、低饱和磁化强度及表面自旋玻璃等。虽然前期的研究已经得到了一些令人感兴趣的结果，但在以下几个方面还有待进一步的研究：尽管传统的溶胶凝胶模板法可以制备多元锰氧化物纳米线(直径)100 nm)，但是因为此方法中溶胶进入模板孔洞的驱动力仅是毛细作用，对于制备大面积、小直径(<60nm)的多元锰氧化物纳米线阵列却受到了很大的限制；尺寸效应对锰氧化物的铁磁转变温度的影响及其起源还没有达到统一的认识；目前对锰氧化物纳米材料的研究还主要集中在低掺杂的具有铁磁基态的区域，而对于有更丰富物理图像的高掺杂的锰氧化物的研究还很少，例如：关于尺寸效应对电荷有序的反铁磁基态的锰氧化物的物理性能的影响和其物理起源还不清楚。本论文主要针对上述问题展开了系统的研究，其主要内容安排如下： 第一章介绍了巨磁阻锰氧化物的研究历史：晶体结构以及晶格畸变；La<,1-x>Ca<,x>MnO<,3>和其它体系的相图；基本物理机制(如双交换作用、Jahn-Teller效应和超交换作用)；电荷有序及对其的调控；锰氧化物纳米材料的制备及其相关物性。 第二章改进了传统的溶胶凝胶模板法，把多次真空灌注和溶胶凝胶氧化铝模板结合起来，制备了大面积的、直径为50nm左右的La<0.62>Pb<,0.38>MNO<,3>多晶纳米线阵列，简单地讨论了纳米线的生长机制。磁测量结果发现纳米线阵列有明显的形状各向异性，主要是因为纳米线具有很大的长径比导致的；纳米线的铁磁转变温度比相应的块材的降低，结构分析表明纳米线的e<,g>带宽W比块材的W小，导致了双交换作用的减弱和铁磁转变温度的降低。 第三章用溶胶凝胶法制备了平均颗粒尺寸为5-100nm的La<,0.6>Pb<,0.4>MnO<,3>纳米颗粒，系统地研究了尺寸效应对其结构和磁性质的影响。随着颗粒尺寸的减小Mn-0键长逐渐增加而Mn-O-Mn键角逐渐减小，说明菱形晶格畸变逐渐增加。磁化强度随温度变化的研究表明，La<,0.6>Pb<,0.4>MnO<,3>的铁磁转变温度T<,c>随着颗粒尺寸的减小而逐渐减小，结合结构分析，发现随着颗粒尺寸的减小，带宽W逐渐减小，导致了双交换作用的减弱和T<,c>的降低。同时磁畴结构从多畴向单畴转变，最后出现了超顺磁行为。La<,0.6>Pb<,0.4>MnO<,3>单畴临界尺寸为25nm左右，超顺磁的上临界尺寸为5.8nm。低温下的饱和磁化强度随着颗粒尺寸的减小而单调地降低，而矫顽力则显示了非单调的变化，在25nm左右达到极大值。 第四章采用低温水热法在270℃左右合成了直径为80nm的单晶La<,0.5>Ca<,0.5>MnO<,3>纳米线。磁测量的结果表明纳米线的铁磁转变温度比相应块材的有所提高，主要是因为纳米线的e<,g>电子带宽增加使得双交换作用增强所致。且磁和电输运测量中都没有发现电荷有序转变的特征，主要是因为带宽增加有利于eg电子退局域化。 第五章系统地研究了尺寸效应对La<,0.25>Ca<,0.75>MnO<,3>的电荷序和磁性质的调控。随着颗粒尺寸的减小，电荷有序转变温度逐渐向低温移动，且转变变的越来越宽、不明显。同时铁磁团簇玻璃态出现，而且铁磁团簇出现的温度随着颗粒尺寸的减小展示了非单调的变化行为。低温下的磁化强度则显示了一个较为复杂的变化。这些奇特现象与表面效应紧密相关。我们建立了一个核壳模型给出了合理的解释。在磁和结构测量的基础上给出了La<,0.25>Ca<,0.75>MnO<,3>随着颗粒尺寸变化的相图。另外，La<,0.25>Ca<,0.75>MnO<,3>纳米线和La<,0.35>Ca<,0.65>MnO<,3>的研究结果也进一步证实了上述结果。