本文设计了谐振频率9GHz的TE₀₁₁模式谐振腔,并搭建了电子顺磁共振（EPR）测试系统,并利用标样DPPH对系统的性能参数进行了评估和校准。并利用该系统研究了Nb掺杂SrTiO₃中的逆自旋霍尔效应。首先,本文根据EPR原理设计了测试系统,然后完成了磁场系统和核心部件谐振腔的设计工作。利用HFSS高频电磁场仿真软件,确定了TE₀₁₁模式的谐振腔的结构参数并加工得到了黄铜材质的镀金谐振腔。谐振腔谐振频率为8.838 GHz,散射矩阵参数S₁₁为-20 dB,空载Q值为12000,符合设计目标。磁场系统由永磁体,直流线圈,交流线圈构成,可以提供的最大静态磁场为3400 Oe,最小扫场步长为0.036 Oe,能够完成对一般材料的未成对电子的EPR表征。利用DPPH标准样品对搭建的连续波EPR测试系统进行了标定,并研究了微波功率,调制磁场,时间常数等不同的系统参数对测试结果的影响。结果显示,谐振腔内的微波功率在9dBm至15dBm时,达到共振条件时系统测得EPR信号的幅值的平方正比于微波功率。当调制电流从0.1A增加至0.9A,EPR信号也随之增大,但EPR信号强度不与调制电流成比例增加,且EPR信号的线宽增加。计算后得到搭建的EPR系统的灵敏度为N_min=3.04×10¹⁴(spins·Hz^-1/2·Gauss^-1)。工作频率为8.838GHz。利用搭建好的EPR测试系统研究了掺杂浓度对Nb掺杂SrTiO₃（Nb:SrTiO₃）的逆自旋霍尔效应的影响,其中Nb浓度为0,0.01%,0.015%,0.028%,0.05%,0.1%,0.15%,0.2%（质量百分数）。采用铁磁共振-自旋泵浦的方法将自旋从铁磁性的NiFe薄膜注入Nb:SrTiO₃中,测量了NiFe/Nb:SrTiO₃结构的逆自旋霍尔电压,并估算了自旋霍尔角。结果显示:当Nb掺杂浓度提高时,注入Nb:SrTiO₃的自旋增加,但自旋霍尔角从0.05减小到0,表明自旋与电荷转换效率降低。实验结果表明通过向SrTiO₃中掺入自旋轨道耦合较强的杂质Nb,Nb:SrTiO₃可获得逆自旋霍尔电压。通过改变掺杂浓度,可以实现对Nb:SrTiO₃的逆自旋霍尔效应的调控。