自旋电子学材料是一种同时利用电子自旋和电荷两种属性的新型功能材料,它的这种特性有望在未来制备出性能更加优异的器件。具有DO₃结构的Cr₃Al是高自旋极化率的半金属材料,在以往的工作中还没有成功制备。本文使用磁控溅射的方法制备了Cr-Al系列合金薄膜与纳米线,探索DO₃结构的Cr₃Al薄膜和纳米线的制备工艺,对制备的样品进行了一系列的表征,通过理论计算的方法计算样品的电子结构和磁矩,并将理论值与实验值进行对比。在基底温度为100℃条件下玻璃基底上生长的Cr-Al系列合金薄膜是立方结构,Cr的含量对Cr-Al合金的平衡晶格常数和磁矩等性质有很大影响,随着Cr含量的不断增多,样品的平衡晶格常数在不断减小,实验值要小于其理论值,低磁场下的测量结果表明,Cr-Al系列合金薄膜都具有很小的矫顽力,表现出了软磁材料的性质。结合实验结果与理论计算得到的Cr-Al系列合金的电子结构和磁性结果,Cr-Al系列合金薄膜的晶体结构中没有空隙产生,而是Al原子替换了C位的Cr原子,并且随着Cr含量的不断增加,Cr-Al合金的自旋极化率在不断增大;样品的磁性测量值与理论值变化基本一致。在玻璃基底上成功制备出不同基底温度下生长的Cr₃Al合金薄膜,测试结果表明基底温度对样品的原子有序、薄膜密度和平衡晶格常数等性质有很大的影响。随着基底温度的升高,样品的晶格常数在不断的增大,由于晶格膨胀导致样品的密度在不断减小,原子的有序度在不断降低导致磁矩减小,不同基底温度下的Cr3Al薄膜的晶格常数实验值均小于理论值。使用实验晶格常数5.83?计算Cr₃Al的电子结构和磁性结果表明,在该晶格常数下Cr₃Al具有零间隙半金属特性,Cr₃Al的磁矩实验值与理论值一致,R-T测试曲线表明在2～250 K的温度范围内具有半金属性的电传输特性和高于2%的正磁电阻。使用AAO模板可以制备出形态各异的纳米结构,AAO模板的孔径和制备的工艺参数对制备样品的结构有着重要的影响。本文根据Cr₃Al薄膜的制备工艺,同样采用磁控溅射的方法在AAO模板上探索生长Cr₃Al合金纳米线的工艺参数,通过改变工艺参数和孔径大小,成功的制备出了Cr_0.76Al_0.24纳米线。高分辨测得Cr_0.76Al_0.24纳米线生长方向与XRD测试结果一致,磁性测量表明,生长的基底温度越高磁性越强,低场下的磁性测量结果表明,Cr_0.76Al_0.24纳米线具有软磁材料的性质。