随着自旋电子学的快速发展，利用电子自旋特性逐渐成为新一代信息存储和传输的手段。基于巨磁电阻（GMR）和穿越磁电阻效应（tunneling、magnetoresistance、TMR）的隧道技术的自旋电子学设备已经在硬盘读出头和磁传感器中实现了大规模应用。随着人们对自旋电子学装置的工作效率、热损失和结构简化的要求越来越高，越来越多的研究人员研究了基于自旋轨道转矩效应的新型自旋电子学装置。与GMR和TMR效应不同，SOT设备不使用大的外部磁场来逆转磁性材料的磁矩，而是通过小电流调节设备的电阻状态，从而简化了自旋电子学设备的结构，降低了整体能耗，为工业设备的生产和集成奠定了良好的基础。因此，对SOT设备的研究已成为近年来自旋电子学的研究热点之一。本论文系统地研究了FePt合金薄膜和Fe基多层膜中的自旋输运性质，包括SOT和反常霍尔效应（anomalous、Hall　effect、AHE）的不同化学顺序和厚度的L10FePt薄膜，以及Fe/Pt和Fe／CuOx双层膜、SMR）和SOT的Fe层厚度对自旋霍尔磁电阻的影响。主要结论如下：（1）在不同的生长温度下，在MgO衬底上制备了三层nm厚的L10FePt薄膜，并通过实验构建了Covett器件。研究了这种超薄L10FePt薄膜中无序对SOT的影响。随着生长温度从350升高到450，FePt薄膜的化学顺序增加。我们发现SOT只能诱导L10FePt薄膜中的某些磁矩反转，以及磁矩反转率与紊乱程度密切相关。大无序度的L10FePt薄膜几乎可以实现完全的磁矩反转，并且随着薄膜有序度的增加，L10FePt薄膜的磁矩反转比例降低。同时，我们发现传统的计算自旋轨道转矩有效场的方法不能完全适用于L10-FePt薄膜。结合磁光克尔显微镜和AHE的测试结果，我们认为在超薄l10fept薄膜中，无序程度对L10 FePt的自旋输运有重要影响，也就是说，在更无序的样品中可以产生更大的能量，这可能归因于L10FePt中斜散射的贡献，在畴壁运动过程中，无序可以决定畴壁的形成和自旋流的产生。同时，我们以同样的方式在SrTiO3（STO）衬底上制备了3层不同生长温度的nm厚L10FePt薄膜，并在SOT进行了研究。该结论与在MgO基质上生长的L10 FePt中SOT一致。（2） 制备了不同厚度的L10FePt薄膜和SOT器件，研究了L10-FePt薄膜厚度对SOT的影响。结果表明，对于化学有序度较高的L10FePt薄膜，SOT感应磁矩反转的比例随着厚度从8nm增加到16nm而降低。经过分析，我们认为这是由于不同厚度的L10FePt薄膜的不同界面应力和不同晶粒尺寸造成的。相对较薄的薄膜中较小的晶粒尺寸将降低磁畴形核的势垒，提高磁矩反转率，这表明在研究L10-FePt薄膜时应考虑更多因素。此外，我们在不同的生长温度下制备了8层nm厚度的L10-FePt薄膜。研究发现：化学有序度的增加可以增加SOT感应磁矩反转的比率，这与3个nm厚超薄无序样品的变化趋势正好相反。这表明，当L10FePt薄膜达到一定厚度时，SOT与L10相结构关系密切。因此，无序度仅在超薄L10FePt薄膜的生长中起主导作用，而对于较厚的L10 FePt薄膜，成分梯度可能起主导作用。此外，我们使用密度泛函理论的计算证明，由于L10FePt的强自旋轨道耦合，即使SOT感应磁矩反转过程会受到无序、界面应变和成分梯度等复杂因素的影响，L10FePt通过自旋轨道，仍然可以产生大的自旋流。（3） 制备了具有Fe/Pt、Fe/CuOx和Fe/Al2O3双层膜的SOT器件。研究了SMR和SOT在铁/Pt（5nm）和铁/氧化铜（5nm）双层膜中的铁层厚度。结果表明，当Fe层厚度为3nm时，Fe/CuOx中的SMR比Fe/Pt中的SMR大。随着Fe层厚度从3nm增加到10nm，两个样品中的SMR在电流分流的影响下下降，而Fe／CuOx双层膜的SMR下降更为显著，表明Fe/CuOx中自旋流的来源对电流分流更为敏感。对于Fe/Al2O3双层膜，由于自旋轨道耦合可以忽略不计，因此几乎没有自旋流。通过谐波测试，我们在Fe/Pt和Fe／CuOx双层膜观察到了非常明显的SOT，这证明自旋流产自Fe／CuOx双层膜。我们还进一步研究了自旋流在Fe／CuOx双层膜的起源，排除了界面效应的影响，证实了不列颠x的混合相，包括不列颠、Cu2O和Cu，具有很强的自旋-轨道耦合，导致大的自旋流。