目前的“大数据”时代对高速、高密度、低功耗的非易失存储器的需求极为迫切。基于电阻变换（阻变）效应的阻变存储器由于其结构简单、擦写速度快、擦写次数多、存储密度高、功耗低、具有多值存储和三维存储潜力、与传统CMOS工艺兼容等优点,吸引了学术界和工业界的广泛的研究兴趣。许多氧化物具有优良的阻变效应,而且展现出磁性、铁电性、压电性、超导性等丰富的物理特性。本文将器件的电阻变换性能与磁性、光响应等结合起来进行研究,不仅有利于揭示电阻变换效应的机理,还可能应用于新型的多功能电子器件。主要内容和结果如下:1、研究了Pt/Nb:SrTiO3（NSTO）肖特基结的阻变、光响应以及C-V特性。测试表明,该器件具有优良的阻变、翻转和保持特性,高阻态（HRS）/低阻态（LRS）的倍率高达1.1×10~6,中阻态（IRS）/LRS的倍率为160,有望用于多级数据存储。对器件施加紫色（405 nm）和红色（650 nm）光照,发现器件均有明显的光响应,并且紫色光照下器件的光响应更强;同时,光对器件HRS的阻值有明显的调控作用,紫光和红光照射下,HRS的光开关比分别为90和5。C-V特性表明Pt/NSTO肖特基结的界面处存在界面绝缘层。由于界面势垒的空间不均匀分布,外加电压时,界面局部的束缚/解束缚电子及其导致的局部的势垒变化,导致了器件的阻变效应。器件的光电流不随电阻变换改变,而器件开路电压的变化则取决于器件的电阻。这种电压及光对器件电阻的调控有望应用于多功能光电子器件。2、用直流磁控溅射技术制备了不同Nb掺杂浓度的Pt/NSTO器件,I-V测试表明,随着Nb掺杂浓度的提高,I-V回线的窗口逐渐增大,当掺杂浓度为0.1%和0.7%时,器件表现出明显的电阻变换特性,这是由于Nb掺杂浓度增大使NSTO中耗尽层的宽度减小导致的。阻变器件在高、低阻态的光电流相同,表明样品的阻变效应是局域的势垒变化导致的。3、在NSTO衬底上采用脉冲激光沉积（PLD）技术制备了高质量CeO2薄膜,构筑了Pt/CeO2/NSTO异质结。X射线光电子能谱测试分析表明CeO2薄膜内存在一定的氧空位。研究发现该器件具有优良的阻变性能,其HRS/LRS倍率高达3.2×10~4,保持性能良好。通过施加不同电压脉冲,可以在器件中增加两个中间阻态,这表明器件具有多级存储的潜力。在施加405 nm激光照射下,器件具有显著的光响应。并且HRS下器件的电阻具有显著的光开关特性,开关比为7。通过改变电压脉冲的大小和极性能够同时调制器件的阻态和光响应特性。这种阻变和光响应特性可归因于Pt/CeO2界面肖特基势垒的变化和界面附近的氧空位对电子的束缚/解束缚行为。该器件具有应用于多级阻变存储器以及多功能光电子器件的潜力。4、在NSTO衬底上采用PLD技术制备了高质量CoFe2O4（CFO）薄膜,构筑了Pt/CFO/NSTO异质结。研究发现该器件具有优良的阻变性能,其HRS/LRS倍率高达3.8×10~4,保持性能良好。通过施加不同电压脉冲,可以在器件中增加两个中间阻态,这表明器件具有多级存储的潜力。在施加405 nm激光照射下,器件具有显著的光响应,并且HRS和IRS2下器件的电阻具有显著的光开关特性,开关比分别为480和5。通过改变电压脉冲的大小和极性能够同时调制器件的阻态、光响应和磁性特性。这种阻变、光响应和磁性特性可归因于CFO/NSTO界面势垒的变化和界面附近的氧空位对电子的束缚/解束缚行为。该器件具有应用于多级阻变存储器以及多功能磁光电子器件的潜力。