稀磁半导体(Diluted Magnetic Semiconductors,DMS)能够同时利用电子的电荷特性和自旋特性,兼具半导体材料和磁性材料的双重特性,制造将磁、电集于一体的半导体器件。稀磁半导体因其独特的性质和半导体自旋电了学方面的潜在应用前景备受人们关注。　　 近年来,稀磁氧化物受到越来越多的关注。研究发现稀磁氧化物中的氧空位在材料铁磁性的起源中起到了非常重要的作用,并制备出了具有高温铁磁性的稀磁氧化物。但关于稀磁氧化物的铁磁性的起源,还存在很多争议。因此,目前对稀磁氧化物的研究,在实际应用与理论研究方面都具有非常大的价值。　　 本文的主要研究内容如下:　　 1.采用Te粉和O2作为前驱物,采用化学气相沉积的方法在镀Au膜的Si(111)成功生长了TeO2纳米线。纳米线直径在100-200nm之间,长度为几微米。并分析了衬底、温度、压强、衬底位置等不同制备条件对纳米线生长的影响。证明在Si(111)衬底上TeO2纳米线是以VLS过程生长的,Au是生长过程中的重要催化剂。　　 2.利用低温固态反应法制备了Cu1-xFexO(x=0,0.05,0.1)纳米粉末,通过XRD测试表明制备得到的样品均为与非掺杂CuO相同的单斜结构,不存在含Fe的杂质相衍射峰。研究了不同掺杂浓度和煅烧温度对Cu1-xFexO材料结构与尺寸的影响,表明掺杂样品的晶格常数小于未掺杂样品,而退火温度的变化会显著影响Cu1-xFexO样品的晶粒平均尺寸,提高样品的退火温度,可以显著增加样品的晶粒平均尺寸。　　 3.研究了Cu0.95Fe0.05O纳米粉末的磁学特性,测量了样品的M-T曲线与磁滞回线。M-T曲线中的FC与ZFC两条曲线并不重合,具有自旋玻璃的特性,ZFC峰值温度120K,FC与ZFC分离温度大约200K。根据Curie-Weiss定律对M-T曲线拟合的结果表明,交换耦合常数为正值,说明Fe离子与周围离子之间主要是铁磁耦合。通过磁滞回线可以得到样品的矫顽力为126 Oe,铁磁相的饱和磁化强度为0.24emu/g。我们认为该样品磁性的起源为Fe-O-Cu-O-Fe原子链的双交换作用,理论计算表明,在Fe掺杂浓度为5％的条件下,Fe掺杂CuO的饱和磁化强度大约为0.25emu/g,与实验结果相符。　　 4.分别利用低温固态反应法和共沉淀法制备了不同掺杂浓度的Ca1-xCoxO(x=0,0.01,0.05,0.1)纳米粉末。利用低温固态反应法制备得到的样品均与非掺杂CaO相同的立方结构,不存在含Co的杂质相衍射峰；但在共沉淀法制备得到的样品中观测到了CoO杂质峰的存在。研究了不同掺杂浓度对Ca1-xCoxO材料结构与尺寸的影响,计算表明掺杂样品的晶格常数小于未掺杂样品。　　 5.研究了用低温固相反应法制备的Ca0.95Co0.05O纳米粉末的磁学特性,测量了样品的M-T曲线与磁滞回线。M-T曲线中的FC与ZFC两条曲线并不重合,具有自旋玻璃的特性,ZFC峰值温度40K,FC与ZFC分离温度大约70K。根据Curie-Weiss定律对M-T曲线拟合的结果表明,交换耦合常数为负值,说明Co离子与周围离子之间存在反铁磁耦合作用。通过磁滞回线可以得到样品的矫顽力为5 kOe,铁磁相的饱和磁化强度为0.08 emu/g。我们认为该样品磁性的起源可以由束缚磁极化子模型来解释。浅施主缺陷O空位与掺入的CO2+离子耦合形成束缚磁极化子,相邻束缚磁极化子之间的铁磁交换作用导致了样品磁性的产生。