自上世纪五六十年代以来,ABO3型钙钛矿氧化物作为一类典型的强关联电子体系,就因其金属-绝缘体转变、相分离、Jahn-Teller效应和自旋/轨道/电荷有序等特殊的物理现象以及铁电性、铁磁性、多铁性、超导、非线性光学等物理性能,引起广泛关注,其结构、组分与性能之间的关系及相关物理机制获得了广泛深入的研究。近年来,又因庞磁阻等新效应的发现,再次引发了对钙钛矿的研究热潮。钙钛矿氧化物丰富的物理内涵不仅开拓了基础物理研究的范围,也使其在磁存储、磁传感、催化、换能器、钙钛矿太阳能电池、制冷等领域表现出了巨大潜在应用价值。就钙钛矿氧化物外延薄膜而言,由于与衬底间存在应变、掺杂、界面等影响因素,表现出不同于体块的更加丰富的电、磁性能以及可调控的物性。本文以钙钛矿氧化物为研究对象,研究了 Ba0.95La0.05PbO3(BLPO)和La0.7Sr0.3Mn1-xCoxO3(LSMCO)薄膜中元素掺杂对结构、物理性能的影响。研究内容包括探索及优化薄膜样品制备条件,之后对性能、结构和离子价态等进行系列表征与分析,主要结果如下:1、首先利用固相反应法制备了 BLPO多晶靶材,随后用脉冲激光沉积法在SrTiO3(001)衬底上制备了不同衬底温度(550℃,600℃,650 ℃,750 ℃)和不同氧分压(5 Pa,10 Pa,15 Pa,20 Pa)的两组薄膜样品。X射线衍射结果表明所有样品均为单一钙钛矿结构。X射线光电子能谱测试显示两组薄膜中Ba离子和Pb离子的价态均为+2和+4。原子力显微镜观测得到的表面形貌说明衬底温度和氧分压对薄膜样品的微观形貌有重要影响,粗糙度随温度和氧压的增加而增加。电学测试说明这两个因素对材料导电性能影响巨大,具体表现为电阻率随生长时衬底温度的升高增加,当温度升高至750 ℃C,电阻率大幅增加,且从金属性转变为半导体性:另一方面,电阻率随氧分压的升高而降低,当氧分压增至20 Pa,电阻率下降两个数量级。但所有样品保持金属导电性。我们从氧空位和微观组织结构这两个方面解释了其电性质。2、用脉冲激光沉积法制备了不同浓度Co掺杂的La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)薄膜(La0.7Sr0.3Mn1-xCoxO3,x=0.025,0.05,0.075,0.1,LSMCO)。X射线衍射表明在实验掺杂浓度内,所有薄膜均为钙钛矿结构,且具有良好的外延生长特性。透射电子显微镜对微观结构的观测表明Co原子均匀的分布在LSMO晶格中,薄膜厚度为27 nm,界面平整。在性能方面,磁性随着掺杂浓度的增加而减弱,具体表现为磁化强度-温度曲线中磁化强度的减小、铁磁-顺磁转变温度的降低甚至消失以及磁滞回线中饱和磁化强度的减小。电输运性能方面,随着Co掺杂浓度的增加,由金属性向半导体性转变,电阻率总体呈现随之增加的趋势。磁阻方面,掺杂样品的磁阻均高于未掺杂的LSMO,x=0.05和0.075的样品阻值增加了 50%。特别的,在x=0.1的样品中,发现较大温度范围(40-200 K)内,磁阻对温度较不敏感,且磁阻值较大(-35%)的优良物性。这一对温度不敏感的磁阻效应可能来源于掺杂量x=0.1样品中形成的弛豫型磁畴态。