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自从在Co-TiO<,2>薄膜中发现了室温铁磁性以来，过渡族金属元素掺杂氧化物稀磁半导体材料成为自旋电子学领域新的研究热点。但是各研究组对于材料的室温铁磁性是否是内禀属性，以及铁磁性的来源仍存在争议。针对这些问题，本论文采用磁控溅射的方法制备了非晶Cr掺杂TiO<,2>和多晶Cr掺杂ZnO稀磁半导体薄膜材料，并对其结构、成份及电磁输运性能进行了系统的研究。
对非晶Cr掺杂TiO<,2>稀磁半导体材料的研究表明：所有制备态的样品都具有室温铁磁性；Cr掺杂浓度为5％的样品，340K时饱和磁矩达到最大值3.21×10<-1>μB/Cr，居里温度高于390K。通过对样品的x射线衍射谱、X射线光电子能谱和磁性数据的分析，排除了第二相或金属颗粒团簇对系统铁磁性的影响，证实系统铁磁性为内禀铁磁性。不同Cr掺杂浓度样品的方块电阻大于10<11>Ω/cm<2>，光学带隙在3.21eV～3.28eV之间。500℃空气退火后，样品由非晶态转变成多晶态，系统的铁磁性消失。这说明薄膜的结构缺陷对铁磁性有很大的影响，结构缺陷的存在有利于系统铁磁性的产生。
为了验证结构缺陷对系统铁磁性的影响具有普遍性，实验又制备了多晶Cr掺杂ZnO稀磁半导体体系。研究发现所有制备态的样品都具有室温铁磁性，Cr掺杂浓度为1.1％的样品，340K时饱和磁矩达到最大值6.5x10<-1>μB/Cr，居里温度高于390K。样品的结构、成份及磁性的结果分析表明：Cr离子进入晶格替代zn原子与氧化合，系统铁磁性为内禀铁磁性。不同Cr掺杂浓度样品的电阻率大于10<6>.cm，光学带隙在3.23eV～3.33eV之间。200℃、400℃真空退火处理后，薄膜的微观结构得到改善，光学带隙增大，但仍然保持绝缘，并且系统磁性减小。这一结果再次证明铁磁性可以存在于高绝缘态、多缺陷的稀磁半导体材料中，目前现有的理论模型例如：以载流子作为媒质的类RKKY交换作用，双交换作用，BMPs模型与F-center BMPs模型都能解释这种现象。因此我们认为薄膜的结构缺陷对材料的室温铁磁性有重要影响。