近年来,由于基础研究方面的极大兴趣以及信息产业方面的迫切需求的推动,加上样品制备技术和高灵敏度的磁性表征手段的迅猛发展以及第一性原理计算能力的极大提高,纳米磁性体系的研究得到了前所未有的关注,这个现象可以用自旋电子学(spintronics)这个单词日益被人所熟悉而得到体现。在纳米磁性体系中,被用于研究准二维体系的磁性和结构性质的磁性超薄膜是一个重要组成部分,其中发现了很多新的物理现象,而尤以广泛应用于磁存储技术的巨磁阻效应(Giant Magneto-Resistance Effect,GMR)为标志。　　本文在以下:1.原位测量磁化率的装置的搭建;2.解析处理3d磁性金属的立方磁晶各向异性和晶格对称性的关联;3.外延在CuxAu1-x/Cu(001)衬底上的Fe超薄膜的结构和磁性等三个方面进行了研究。得到了以下结论:　　1.成功搭建了亚原子层分辨率的原位测量磁化率的装置,经过信噪比的优化后,已经应用于居里温度的确定、自旋重定向转变的表征等方面,使我们实验室成为世界上少数几个能开展原位磁化率实验室的小组之一。　　2.由于3d电子的部分非局域性,3d磁性金属的磁晶各向异性无法解析处理;严格的处理必须同时计及3d电子的局域性和非局域性,比如计入关联效应的第一性原理计算。结论得到了最新的关于bcc Co的实验的支持。　　3.利用基于分子束外延的成分梯度技术,结合原位扫描隧道显微镜和表面磁光克尔效应研究发现,随着衬底的Au成分的改变,Fe薄膜的fct、fcc、bct、bcc等结构相和垂直面的铁磁态、垂直面的自旋密度波态、面内的自旋密度态、面内的铁磁态等磁性相呈现可控性的演变;第一次得到了Fe随合金衬底中.Au成分以及Fe厚度变化的结构和磁性相图。因此我们可以利用同样的技术,对磁性进行调控;在其他领域的应用同样值得期待。