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在拓扑绝缘体（TopologicalinsulatorsTI）中,由于较强的自旋-轨道相互作用,导致拓扑绝缘体表面态电子自旋方向与动量被锁定,背散射被抑制,其表面态受到时间反演对称性的保护。这种新奇的量子态在表面拥有一个线性散射的狄拉克圆锥的导电态,体态是具有能隙的绝缘态。这就使得电子在一定的条件下可以在其表面有序的、近乎无能耗的通过。从而可能在量子计算机和自旋电子器件领域大显身手。目前研究较多的拓扑绝缘体材料有Bi2Se3、Sb2Te3、Bi2Te3,而Bi2Se3具有一个相对较大的能隙（0.3 eV）,是可获得的3D拓扑材料中最大的,且表面态的能量散射曲线是一个近似理想的狄拉克圆锥,故常作为拓扑绝缘体的研究对象。通过电子的自旋和轨道运动来传递信息,这一设想是基于量子霍尔效应提出的,长期以来人们一直希望能够实现不需要外磁场的量子霍尔效应,以便将其应用于低能耗的电学器件上。而磁性拓扑绝缘体可能具有的量子反常霍尔效应就可以在零磁场下出现量子霍尔效应。因此,在拓扑绝缘体中引入磁性是解决问题的关键。目前所用到的引入铁磁序的方法有:磁性元素掺杂;与磁性材料构成形成异质结或复合结构。但是掺杂可能会导致拓扑绝缘体中引入杂质而增加散射,形成复合结构会造成实验操作困难且成功率极低。相比之下通过拓扑绝缘体与铁磁性材料形成异质结是较优的研究方式。并且异质结的作用效果更为出色,与此同时还会产生一些奇特的现象,例如:自旋注入效应,磁近邻效应。钙钛矿锰氧化物作为一种铁磁性的巨磁阻材料,与常规的铁磁金属和铁磁合金不同的是,其载流子的自旋极化率高达100%,是诱导Bi2Se3的潜力材料,由于具有较大的激子Bohr半径,因此硒化物P型半导体纳米材料显示出很强的量子限域效应,也正因为此它更有利于在电学、半导体光学和力学等方面获得一些新奇的特性。基于以上考虑出发,全文工作主要分成了以下三个部分:第一部分主要研究了 Bi2Se3的厚度对Bi2Se3/Lao.7Sr0.3MO3异质结的影响。采用磁控溅射在La0.7Sr0.3MnO3上外延生长Bi2Se3,薄膜表面无裂缝和空洞,连续性较好且致密。所有样品都发生了 2次金属-绝缘相变,Bi2Se3厚度为230nm的样品相变温度分别为220K和60K左右而且相变趋势比其他样品要明显得多,其他样品的相变温度为260K和30K左右。高温下的电阻峰温度约为接近于La0.7Sr0.3MnO3本征的金属-绝缘体相变温度,可能是由于La0.7Sr0.3MnO3本征的电阻峰导致的,在30K时的相变与Bi2Se3体电导的电子被冻结有关,60K时的相变可能是由于La0.7Sr0.3MnO3的自旋注入影响了Bi2Se3本征的电输运性质。而且样品表现出十分明显的负的线性磁电阻行为,可能是由于La0.7Sr0.3MnO3与Bi2Se3间的近邻效应抑制了声子的散射。第二部分描述了 La1-xSrxMO3的厚度对Bi2Se3/La1-xSrxMO3异质结的影响。采用磁控溅射在Si（100）上制备一系列Bi2Se3/La1-xSrxMnO3异质结,样品在10K时都表现出了弱反局域效应和正的线性磁电阻行为,而且样品中La1-xSrxMnO3的厚度越薄,这些现象表现的就越发明显。异质结的电阻率在不同外加磁场下的变化趋势差不多,都是随着温度的降低而增大,表现为半导体行为,然后在30K左右趋于饱和状态,且随着厚度的增大呈现先减小后增大的趋势。拓扑绝缘体与铁磁性材料界面处有着电荷的转移与重组、交换耦合、自旋注入、轨道杂化等作用,可能是由于La1-xSrxMnO3厚度不同所导致的界面处相互作用机制不一样。第三部分描述了 FeSe2的厚度对Bi2Se3/FeSe2异质结的影响。扣除FeSe2薄膜本身的铁磁信号后,除FeSe2的厚度为20nm的样品表现出超导所拥有的完全抗磁性外,其他异质结样品均表现为铁磁性,而且FeSe2薄膜越厚,磁滞回线越明显。其铁磁性来自FeSe2对Bi2Se3的诱导作用使得铁磁序进入到异质结中。Bi2Se3在FeSe2的作用下出现了超导,其Jc为5.5*106A/cm3左右,该Jc值大小与常规超导材料的Jc值差不多,暗示着异质结中超导部分所占整体的体积比较大,完全抗磁性的产生可能是Bi2Se3与FeSe2的磁邻近效应造成的。