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本文对单晶钙钛矿氧化物半金属磁性隧道结La0.7Sr0.3MnO3(001)/LaSr0.04MnO3/La0.7Sr0.3MnO3和La0.7Sr0.3MnO3(001)/SrTiO3/La0.7Sr0.3MnO3以及MgO(001)为势垒的人工钉扎型磁性隧道结Ir22Mn78/Co90Fe10/Ru/Co40Fe40820/MgO/Co40Fe40B20的微制备以及磁电阻效应进行了系统的研究，取得了以下研究成果。
1、在深入分析LSMO相结构及其半金属、铁磁和绝缘特性的基础上，与合作单位一起设计并利用磁控溅射方法在(001)取向的加热SrTiO3衬底上生长出成分调制的全La1-xSrxMnO3的La0.7Sr0.3Mn03(100 nm)/La0.96Sr0.04MnO3(5 nm)/ La0.7Sr0.3MnO3(100 nm)磁性多层膜，然后利用实验室配套的微加工技术制备出微米量级的磁性隧道结。在12 T外磁场和10 mV外偏压的条件下，观测到4.2 K下9029％的巨大磁电阻效，为国际上同类材料现有实验的最好水平。此类成分调制的全La1-xSrxMnO3磁性隧道结对研制新型半金属自旋电子学器件有重要参考作用。
2、制备出以SrTiO3(001)为势垒的La0.7Sr0.3MnO3(100 nm)/SrTiO3(5 nm)/La0.7Sr0.3MnO3(100 nm)磁性隧道结，并对其磁电阻效应进行了系统研究。在一定的温度区间(4.2 K-350 K)观测到磁电阻效应有一个从正到负再到正的振荡现象。另外，磁电阻效应在一定温度下还与偏压有一定关系。具有振荡效应的磁性隧道结LSMO/SrTiO3/LSMO研究表明可以通过势垒界面实现正负磁电阻效应的调控，对基于半金属相关的器件开发提供了另外一种可能方式。
3、制备出以MgO(001)为势垒的Ir22Mn78(10 nm)/Co90Fe10(2 nm)/Ru(0.85nm)/Co40Fe40B20/MgO(2.5 nm)/Co40Fe40B20(3 nm)磁性隧道结，并通过改变人工钉扎层Co90Fe10/Ru/Co40Fe40B20(CoFeB)中CoFeB的厚度，观察到当CoFeB的厚度小于1.5 nm时TMR比值为负，并且负的TMR效应一直保持到CoFeB几乎为零的时候。该负TMR效应对研究基于MgO(001)为势垒的磁性隧道结的相关物理性质提供了新的实验方法。