钙钛矿结构的异质外延体系由于有着丰富的物理内涵和在电子器件方面的应用前景而受到了研究人员的广泛关注。近年来,由于外延单晶薄膜制备工艺和原位生长控制技术日趋成熟,在钙钛矿结构的异质结构中已经可以实现接近完美的异质界面。而基于这些异质外延体系的研究表明,由于存在着电荷,轨道,自旋和晶格自由度在界面处耦合和重构,在异质界面处可能会出现母体材料中不具备的新奇物理现象,即界面演生现象。锰氧化物无疑是钙钛矿结构的异质结构中最为重要和常用的一种材料。一方面,这一材料有着丰富的相图和有趣的物理现象,例如庞磁电阻,电荷/轨道有序和多种磁结构。另一方面,因为各个自由度间的强烈耦合,锰氧化物的物理性质极易受到如外延应力等外加作用的调控。因此,研究基于锰氧化物材料的异质外延体系中的结构.性能关系对理解钙钛矿异质界面的衍生现象和强关联电子器件的实现都有着重要意义。基于这样的考虑,本论文着眼于La0.67Ca0.33MnO3外延薄膜体系。将这一薄膜外延生长于不同取向的NdGaO3衬底上时,两者在晶格正交畸变程度上的差别将在外延膜中诱导出不同的应力状态。特别是(100)和(001)取向的薄膜,其受到的各向异性应力可以诱导出明显的相分离行为。本论文首先表征了这些薄膜在相分离态下的相不稳定性和相图,并讨论了这一相分离状态的起源。随后,我们集中研究了在各向异性的应力状态下薄膜表现的各种物性的各向异性效应。我们认为各向异性应力会使得相分离态形成有序且有取向性的微观结构。而这一微观结构对产生和控制薄膜中的各向异性效应起了关键作用。最后,我们用电子自旋共振和磁力显微镜的手段对样品的相分离状态做了进一步表征。通过这两种实验手段,我们直接观测到了相分离在实空间的微观分布,并很好的验证了这一微观结构对薄膜电磁各向异性的影响。