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钛酸锶(SrTiO3)作为一个复杂钙钛矿结构的模型系统，近年来吸引了众多科研工作者的目光。本论文是以SrTiO3(001)单晶为基础，以此展开了一系列的相关探索研究，论文的主要结果如下: 1.通过化学腐蚀加热退火的方法获得了单一TiO2截止的具有台阶结构的SrTiO3(001)表面。借助原子力显微镜和扫描隧道显微镜两种表征手段，系统的研究了单一截止的SrTiO3(001)的表面形貌和导电性随着退火温度的改变而产生的变化。我们可以清楚地观察到高温退火造成的单一截止层的SrTiO3(001)表面重新排列的过程，它使得TiO2截止的表面与SrO截止的孔洞在SrTiO3(001)表面进行了选择性的排列。我们推测SrO截止的孔洞的出现可能归因于TiO2的扩散和挥发，且这种孔洞更优先出现在台阶边缘而不是台阶面。同时我们也在合适的退火温度下获得了SrO-、TiO2-层交替排列的SrTiO3(001)表面，而这种表面也为制备横向有序的外延薄膜或纳米结构提供了潜在可能性。 2.借助导电原子力显微(C-AFM)技术，我们研究了导电探针Pt与Nb∶SrTiO3(0.8 wt.％，001)肖特基结在大气和真空下的输运行为。AFM分析得出NSTO表面是SrO-和TiO2-两种截止面共存。我们发现Pt/NSTO肖特基结的开启电流在TiO2截止面上明显高于SrO截止面上，这可能归因于Nb离子在TiO2截止面上的积累。当Pt探针从台面经过台阶边缘的测试过程中，接触势垒在大气下表现出周期性的变化，而在真空下却不依赖于Pt针尖的测试位置。NSTO表面悬挂键对氧的吸收与释放可逆的调控了Pt/NSTO肖特基结势垒的宽度和高度，导致了输运行为的显著的变化。而且，当把样品再次放置在大气中测量，Pt/NSTO肖特基结的整流行为和势垒高度重新恢复。这些结果清晰地表明，氧原子可以在NSTO的表面缺陷态之间进行交换并且测试环境可以实现对NSTO表面导电性的可逆调控。目前的工作给NSTO的表面结构与物理性质的关联性提供了一个微观的解释，显示了钙钛矿氧化物基的器件的应用前景如气敏元件。 3.研究了La2/3Sr1/3MnO3/Nb∶SrTiO3异质结断面的输运行为，借助导电原子力显微(C-AFM)技术通过导电探针(Diamond-like carbon，DLC探针)进行了纳米范围的I-V测量，分析表明在整个测试区域，反向电压下主要表现为隧穿现象，正向电压下，随着测试位置的变化，由简单的隧穿到热电子发射。同时我们用金属-半导体接触的肖特基模型，从理论上解释了输运机制的变化。并借助ln～J关系计算了势垒高度，得出在整个过程中势垒值保持不变。 4.详细的研究了La2/3Sr1/3MnO3/SrTiO3(001)薄膜的厚度、生长气压以及生长温度对薄膜的表面形貌和磁电性质的调控，结果表明减小的薄膜厚度和生长气压会抑制薄膜的磁性和金属性，同时降低居里温度。特别的，外加电流和光源并不能影响薄膜的输运行为，这可能与SrTiO3衬底对薄膜的张应力有关。有趣的是，在13nm的薄膜上，R-T曲线呈现两个转变过程，它们分别对应磁转变和热激发。