纳米磁性材料及应用
纳米材料在现实生活中的应用
纳米材料属于纳米技术中的一种，是一种很特殊的材料。
物质到纳米尺度以后，大约是在0.1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。
纳米材料指的就是这种尺度达到纳米单位的、具备特殊性能的材料。
它在现实生活中的应用广泛，包含以下几点：1、纳米磁性材料在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。
纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质，纳米粒子尺寸小，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好，而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。
超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体，用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。
2、纳米陶瓷材料传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高。
纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。
如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面退火处理，就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性，而内部仍具有纳米材料的延展性的高性能陶瓷。
3、纳米传感器纳米二氧化锆、氧化镍、二氧化钛等陶瓷对温度变化、红外线以及汽车尾气都十分敏感。
因此，可以用它们制作温度传感器、红外线检测仪和汽车尾气检测仪，检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多。
4、纳米倾斜功能材料在航天用的氢氧发动机中，燃烧室的内表面需要耐高温，其外表面要与冷却剂接触。
因此，内表面要用陶瓷制作，外表面则要用导热性良好的金属制作。
但块状陶瓷和金属很难结合在一起。
如果制作时在金属和陶瓷之间使其成分逐渐地连续变化，让金属和陶瓷“你中有我、我中有你”，便能结合在一起形成倾斜功能材料，它的意思是其中的成分变化像一个倾斜的梯子。
当用金属和陶瓷纳米颗粒按其含量逐渐变化的要求混合后烧结成形时，就能达到燃烧室内侧耐高温、外侧有良好导热性的要求。
5、纳米半导体材料将硅、砷化镓等半导体材料制成纳米材料，具有许多优异性能。
纳米材料在磁学方面的应用--yclong
3、磁性药物
4、吸波材料
5、巨磁电阻
6、材料分离
1、磁记录介质
磁记录具有高密度、大容量、宽频 率、无易失性以及可以进行时标和频率 变换等优点。
磁性油墨
磁性油墨印刷在 很多领域都得到应用， 如车票、月票、印花、 银行存折、各种磁卡、 身份证、支票等印品 采用磁性油墨印刷防 伪标记，达到防伪的 效果。纳米油墨具有 比普通油墨更好的耐 晒性、耐酸性和黏附 性。 在钞票上印有特 殊符号的标志作为密 码，可以利用电磁感 应原理读出。
2、磁性液体
磁性液体又称磁液、磁流体、磁性流体或铁磁流体，是由强磁性 粒子、基液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状溶液。该 流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时才表现出磁性，它既 具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。主要有γ-Fe2O3、 MFe2O4（M＝Co，Ni，Mn）和Fe3O4颗粒和合金。
008 龙治汕
前言
磁性材料一直是国民经济、国防工业的重 要支柱与基础。广泛应用于电信、自动控制、 通讯等领域，在微机、小型机、大型机中的应 用具有重要地位。信息化的发展的总趋势是小、 轻、薄及多功能方向。应而要求磁性材料向高 性能、新功能方向发展。 纳米磁性材料具有：纳米微粒的小尺寸效 应、量子尺寸效应、表面效应，使其具有常规 材料不具备的磁特性。主要表现在量子尺寸效 应、超顺磁性、宏观量子隧道效应、磁有序颗 粒的小尺寸效应、特异的表观磁性等。
磁性液体中的磁性颗粒尺寸为 纳米级，因此，不会损坏轴承，而 基液亦可用润滑油，只要采用合适 的磁场就可以将磁性润滑油约束在 所需的部位。
密封、润滑
用环状永磁体在旋转轴密封部件产生一环状的磁场分布，可将 磁性液体约束在磁场之中而形成磁性液体的“O”形环，且无磨损， 做到长寿命的动态密封。
纳米材料及其应用
纳米材料及其应用摘要提起“纳米”这个词,可能很多人都听说过,但什么是纳米,什么是纳米材料,可能很多人并不一定清楚。
主要介绍纳米及纳米材料的研究现状及其在各方面应用。
关键词纳米;纳米材料;应用现如今,科学界普遍认为,纳米技术是21世纪经济增长的一台主要的发动机,它将成为超过网络技术和基因技术的“决定性技术”,并将成为最有前途的材料。
它所具有的独特的物理和化学性质,可以节省资源、合理利用能源并且能够净化生存环境,它的发展研究会对化工行业产生带来新的机遇。
1 纳米材料的特性纳米是英文namometer的译音,是一个物理学上的度量单位,1纳米是1米的十亿分之一,相当于45个原子排列起来的长度。
纳米是一个尺度概念,并没有物理内涵。
当物质到纳米尺度以后,大约是在1～100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。
这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。
纳米材料有以下独特特性:1)小尺寸效应。
当微粒光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等的物理特征尺寸相近或更小的时候,符合周期性的边界条件受到破坏,因此在光、热、电、声、磁等的物理特性方面都会出现一些新的效应,称为小尺寸效应。
2)表面与界面效应。
纳米微粒的表面积很大,在表面的原子数目所占比例很高,大大增加了纳米粒子的表面活性;表面粒子的活性不但引起微粒表面原子输运和构型的变化,同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。
3)量子尺寸效应。
当粒子尺寸降低到某一值时,费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象,当能级间距大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时,量子尺寸效应能导致纳米粒子的磁、光、电、声、热、超导等特性显著不同。
4)宏观量子隧道效应。
微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。
小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应,都是纳米粒子与纳米固体材料的基本特性,是纳米微粒和纳米固体出现与宏观特性“反常”的原因。
纳米材料的主要应用
纳米材料的主要应用
纳米材料是指尺寸在纳米级别的材料，具有独特的物理、化学和生物性质。
由于其独特的性质，纳米材料在多个领域中得到了广泛的应用。
在能源领域中，纳米材料可以作为高效的催化剂、电池材料和太阳能电池材料。
例如，纳米颗粒可以提高催化反应速率，降低反应温度，有效地利用能源。
此外，纳米材料还可以用于制造高效的燃料电池和太阳能电池。
在医学领域中，纳米材料具有良好的生物相容性和低毒性，因此被广泛应用于生物医学领域。
例如，纳米材料可以用于制造药物载体、诊断试剂和生物传感器等。
此外，纳米材料还可以用于制造纳米机器人，对生物体进行精细治疗。
在材料领域中，纳米材料可以用于制造高强度、高韧性和高导电性的材料。
例如，纳米材料可以用于制造高性能的磁性材料、超硬材料和高温材料等。
此外，纳米材料还可以用于制造纳米涂层，提高材料的耐腐蚀性和抗氧化性。
总之，纳米材料具有广泛的应用前景，是一个备受关注和研究的领域。
未来，随着纳米技术的进一步发展，纳米材料将在更多领域中得到应用。
- 1 -。
纳米材料的物理性质与应用
纳米材料的物理性质与应用近年来，随着纳米技术的不断发展和应用，纳米材料在各个领域都有着广泛的应用。
其独特的物理性质不仅有助于改善材料的力学、热学、光学等性能，而且还可以为纳米材料的制备、储存、传输等方面提供更为完善的技术手段。
本文将以纳米材料的物理性质为突破口，详细论述其各方面的应用。
一、量子效应纳米材料的至关重要的特点之一就是其具有量子效应。
在具有纳米级别的粒径和尺度下，纳米材料的一些物理性质与普通物质不同，如金属性增强、磁性等。
这些性质与材料粒子之间的相互作用、电场强度、禁带宽度等有着密切的关联。
纳米材料的量子效应主要体现在电子结构和光学性质上。
在纳米尺度下，由于金属、半导体等材料表面出现的离域电子，其禁带宽度发生了变化，从而使其电学性质发生了改变，例如电导率和电阻率等。
此外，量子限制也会对一些量子态能级的形成以及能量势阱的形成起到一定的作用。
此外，纳米材料的光学性质也与量子效应密切相关。
激发外界电场可以在纳米材料中诱导各种表面等离子体共振等，从而产生或改变纳米颗粒的吸收谱、发射谱等。
对于这些量子效应的研究为纳米材料的制备和应用用提供了新的思路。
二、电学性质纳米材料在电学性质上也有许多独特的特点。
因为其尺寸较小，表面积比体积大，材料体内的晶体缺陷和表面缺陷较多，从而表面电荷密度较大，更易受到外界电场的作用。
这为纳米材料的制备和性质调控打下了坚实的基础。
针对纳米材料的电学性质具体研究的话，主要从材料的禁带宽度、离子束辐照效应、金属-半导体等接触电学性质等方面进行研究。
并且还可以通过毛细管电泳、电纺甩、层层自组装等手段进行制备，通过调节载流子的移动速度、电子-空穴对的制动、表面电势等参数，实现对纳米材料电学性质的精准调节。
三、热学性质除了电学性质之外，纳米材料的热学性质也非常重要。
在纳米级别下，材料的热传输比表面扩散更为显著，这与其尺寸和表面积以及能带结构有着密切关系。
利用这种特点可以制备出具有良好热学性能的材料，如耗散型纳米材料、热障涂层等。
纳米材料在医学领域的应用
纳米材料在医学领域的应用纳米材料是一种具有特殊结构和性能的材料，其尺寸在纳米尺度范围内。
由于其独特的物理、化学性质，纳米材料在医学领域的应用备受关注。
在医学诊断、治疗、药物输送等方面都有着广泛的应用前景。
首先，纳米材料在医学诊断中的应用十分广泛。
利用纳米材料的特殊性质，可以制备出高灵敏度、高特异性的生物传感器，用于检测生物标志物、病毒、细菌等。
例如，纳米金颗粒可以作为生物标志物的探针，结合生物分子进行检测，具有较高的灵敏度和快速反应速度。
此外，纳米磁性材料也被广泛应用于核磁共振成像（MRI）等医学影像学技术中，提高了影像的对比度和分辨率，有助于提高医学诊断的准确性。
其次，纳米材料在医学治疗中也发挥着重要作用。
纳米材料可以被设计成具有特定的形状、大小和表面性质，用于靶向治疗肿瘤、炎症等疾病。
纳米药物载体可以通过改变其表面修饰和功能化，实现对药物的控制释放和靶向输送，提高药物的生物利用度和降低毒副作用。
同时，纳米材料还可以被用于光热治疗、磁热治疗等新型治疗手段，通过局部热效应杀灭肿瘤细胞或炎症组织，具有较高的治疗效果。
此外，纳米材料在药物输送系统中也具有广阔的应用前景。
纳米载体可以提高药物的溶解度、稳定性和生物利用度，实现对药物的控制释放和靶向输送。
通过改变纳米载体的结构和表面性质，可以实现药物的缓释、靶向输送和组织工程等多种功能，为药物输送系统的研究和应用提供了新的思路和方法。
总之，纳米材料在医学领域的应用具有广阔的前景和潜力。
随着纳米技术的不断发展和进步，相信纳米材料将会为医学诊断、治疗和药物输送等领域带来更多的创新和突破，为人类健康事业作出更大的贡献。
纳米磁性材料及其应用
Ｎａ ｏ ｇ ｅｉ ｔ ｒａｓａ ｄ ｉｓＤｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｎ ｍａ ｎ ｔｃ Ｍａｅ ｉｌ ｎ ｔ ｖ ｌ ｐ ｎ
Ｂ ｉ ． ｈ ｕ Ｊｅ ａ Ｍｕ Ｚ ｏ ｉ
ｒ ５Ｘｉ ａ 、Ｇ ｉａ ｓ ｎ ｕｔ ，Ｇｕ ｎ ｘ ５ １ ０ ，Ｃ ｉａ ３ ｈ ｉ ａ ｇ ｉ ４ ０ １ ｈｎ ）
维普资讯
ｉ Ⅲｍｎ ㈨ｈ Ｒ ｒ ｆ － ｌ ｉ ｌ － ｒ
Ｗ－ｒ ｛“ ２ ０ 、 “ ｒ Ｙ￡ ０ ２ ｝ｊ 、 ２ １
纳米磁 性材料及其 应 用
白 术， 周 洁
广西桂林市西山巷 ３ ５号， 广西 桂林 ５ １０ ） ４ ０ １
磁性液体是 由强磁性微粒 、基 波以及表面活性剂 ３部分 组成 。为了得到稳定的磁性液体 ，强磁性微粒必须足够小 。
收稿 日期 ：２ ０ 一１ ０ １ ０—２ ４
如铁 ， 其微粒直径要小于 ３ｎ ｍ；Ｆ３ ｅ 直径不能大于 ｔ ｍ。 ０ Ｏｎ 采用 化学 共沉 诡 技术 翩备 直 径 １ ｉ 左右 、分布 均 匀的 ０ｈｌ ｌ Ｆ ，４ ｅ０ 微粒 化学共沉淀技术 具有操 作简便 、成本低 、对设
述
Ｚ Ｗ 基液制 备新 型的礁 性液体来进行 旋转 轴封油实验 这 Ｄ 种 Ｚ Ｗ 基 液和油不 互溶 ，饱和蒸汽压 低 ，常温放置 １年投 Ｄ 有检测到重量损耗 礁性液 体的制备过程大致如下 ： 准确 称量适量 的 ＦＣ 或 ＦＳ 、Ｆ Ｃ 于水 中配制 ｅ １（ ｅ Ｏ ） ｅ Ｉ溶 成一定浓度 的溶 液 ，强力搅拌 下加＾到 ７ ９ ℃的氢 氧化 ０ ０ 钠溶 渡中，通过调 变溶渡的 ｐ Ｈ值 、反应温度和反应时 间米 控制礁性微粒的粒径。加人表面活性剂 ，∞ 反应 ２ｈ ，使 表面活 性剂化学 吸附于磁性微粒 表面 。经 多敬充分洗涤 ． 除去物 理吸附的表 面活性剂 和其它 杂质 。低 温干燥后加 人 Ｚ Ｗ 基液 ，加＾ 第 ２种表面活性剂 ，即制成稳定的 Ｚ Ｗ 基 Ｄ Ｄ 磁性液 体 。在磁场 、电场 中长期放 置或高 速离 心设有观测 到分层或 沉淀现象 。
纳米材料在实际生活中的应用
纳米材料在实际生活中的应用在当今科技飞速发展的时代，纳米材料已经逐渐从实验室走向了我们的实际生活，给各个领域带来了革命性的变化。
纳米材料，顾名思义，是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1 100 纳米）的材料。
由于其独特的物理、化学和生物学性质，纳米材料在众多领域展现出了广泛而重要的应用价值。
在医疗领域，纳米材料的应用为疾病的诊断和治疗带来了新的希望。
纳米药物载体就是其中一个突出的例子。
传统的药物在体内往往存在分布不均匀、副作用大等问题。
而纳米级的药物载体，如纳米脂质体、纳米胶束等，可以有效地将药物包裹起来，提高药物的稳定性和溶解性，实现药物的靶向输送。
通过在纳米载体表面修饰特定的分子，使其能够识别病变细胞的表面标志物，从而精准地将药物递送到病灶部位，提高治疗效果的同时减少对正常组织的损伤。
此外，纳米材料在医学诊断方面也发挥着重要作用。
纳米粒子标记的生物传感器能够快速、灵敏地检测各种生物标志物，如蛋白质、核酸等，为疾病的早期诊断提供了有力的工具。
例如，基于金纳米粒子的免疫传感器，可以检测出极低浓度的肿瘤标志物，大大提高了癌症早期诊断的准确性。
在能源领域，纳米材料也有着出色的表现。
太阳能电池是解决能源危机的重要途径之一。
纳米结构的半导体材料，如纳米线、量子点等，能够有效地提高太阳能电池的光电转换效率。
这是因为纳米材料具有较大的比表面积和独特的量子限域效应，能够增加对太阳光的吸收和电荷分离效率。
同时，纳米材料在电池技术方面也取得了显著的进展。
例如，在锂离子电池中，使用纳米级的电极材料，如纳米硅、纳米碳等，可以大大提高电池的储能容量和充放电性能。
纳米材料的小尺寸效应使得锂离子在电极中的扩散路径缩短，从而加快了充放电速度，延长了电池的使用寿命。
在环境保护方面，纳米材料也大显身手。
纳米催化剂可以高效地降解污染物，如用于处理废水和废气中的有机污染物。
纳米级的催化剂具有更高的活性和选择性，能够在较低的温度和压力下实现污染物的快速分解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 纳米磁性材料及应用 摘要 纳米磁性材料的特性不同于常规的磁性材料，其原因在于与磁性相关联的特征物理长度恰好处于纳米量级关键词。利用这些特性，涌现出一些列新材料与众多应用。本文主要介绍了纳米微晶材料及其应用以及磁纳米颗粒在磁记录材料、磁性液体以及磁性药物方面的应用。 关键词：纳米磁性材料；纳米技术；磁性材料
1.引言 1.1物质的磁性 磁性现象的范围是很广泛的，从微观粒子到宏观物体，以至宇宙天体，都具有某种程度的磁性。按照现代原子物理学的观念，物质内部的元磁性体有以下两种[1]： （1）组成物质的基本粒子（电子、质子、中子等）都具有本征磁矩（自旋磁矩） （2）由于电子在原子内运动而产生的微观电流的磁矩（轨道磁矩），以及质子和中子在原子核内的运动所产生的磁矩 当大量原子和分子集团组成物质时，原子内的这些元磁性体之间有各种相互作用，这些相互作用就是物质的磁性起源。 1.2纳米磁性材料的分类 磁性材料一直是国民经济、国防工业的重要支柱与基础，应用十分广泛，尤其在信息存储、处理与传输中已成为不可缺少的组成部分，广泛地应用于电信、自动控制、通讯、家用电器等领域。随着技术的发展，磁性材料进入纳米阶段。纳米磁性材料及其应用主要分为四个方面[2]： （1）磁性纳米微晶材料及其应用；（2）磁性纳米微粒材料；（3）磁性纳米有序阵列及其应用；（4）磁性纳米结构材料及其应用。 1.3纳米磁性材料的特性 纳米磁性材料的特性不同于常规的磁性材料，其原因在于与磁性相关联的特征物理长度恰好处于纳米量级，例如：磁单畴尺寸、超顺磁性临界尺寸等大致处 2
于1-100nm量级，当磁性体的尺寸与这些特征物理长度相等时，就会呈现反常的磁学与电学性质[3]。表1所示为Fe、Ni的磁单畴临界半径和超顺磁性临界尺寸[2]。 表1 Fe、Ni的磁单畴临界半径和超顺磁性临界尺寸 M Fe Ni 磁单畴临界半径（nm） 8.0 21.2 超顺磁性临界尺寸（nm） 6.3 25
2.磁性纳米微晶材料及其应用 磁性纳米微晶材料大致上可分为纳米微晶软磁材料与纳米微晶永磁材料二大类。 2.1纳米微晶软磁材料 纳米晶软磁材料一般是指材料中晶粒尺寸减小到纳米量级（一般 ≤50nm）而获得高起始磁导率（𝜇𝑖～105）和低矫顽力（Hc～0.5A/m）的材料。一般是在Fe-B-Si基合金中加少量Cu和Nb，在制成非晶材料后，再进行适当的热处理，Cu和Nb的作用分别是增加晶核数量和抑制晶粒长大以获得超细（纳米级）晶粒结构。纳米晶软磁材料由于其特殊的结构其磁各向异性很小，磁致伸缩趋于零，且电阻率比晶态软磁合金高，而略低于非晶态合金，具有高磁通密度、高磁导率和低铁损的综合优异性能。 纳米晶软磁材料是1988年由日本日立公司的吉泽克仁及同事发现的[4]，他们将含有 Cu、Nb的Fe-Si-B非晶合金条带退火后，发现基体上均匀分布着许多无规取向的粒径为10～15nm的α-Fe(Si)晶粒。这种退火后形成的纳米合金，其起始磁导率相对于非晶合金不是下降而是大幅提高，同时又具有相当高的饱和磁感应强度，其组成为Fe73.5Cu1NbSi13.5B9。他们命名这种合金为Finenet，Finenet的磁导率高达105，饱和磁感应强度为 1.30T，表2所示为Finenet材料与铁氧体、非晶材料的特性对比。用于工作频率为30kHz的2kW开关电源变压器，重量仅为300g，体积仅为铁氧体的1/5，效率高达 96%。Fe-Cu-Nb-Si-B系纳米材料能够获得软磁性的重点原因[2]是：在Fe-Cu-Nb-Si-B纳米材料中，α-Fe(Si)固溶体晶粒极为细小，每个晶粒的晶体学方向取决于随机无规则分布晶粒间的交换耦合作用，这种交换耦合作用的结果使得局域各向异性被有效地平均掉，致使材料的有 3
效磁各向异性极低。 表2 Finenet材料与铁氧体、非晶材料的特性对比
吉泽克仁的发现掀起了世界范围纳米晶软磁材料的研究热潮。继Fe-Si-B纳米微晶软磁材料后，90年代，Fe-M-B，Fe-M-C，Fe-M-N，Fe-M-O等系列纳米微晶软磁材料如雨后春笋破土而出。最近又有人研究了在Fe- Si-B-Cu-Nb纳米晶材料中加Al对磁性的影响。随着Al含量的增加，Hc先显著降低，然后无大的变化；Ms则线性减小；晶粒大小在最佳热处理情况下无明显的变化。我国学者张延中等人以V、Mo取代Fe-Cu-Nb-Si-B合金中的Nb，制备出的纳米晶合金薄带其软磁性能亦十分优异，成本亦相应降低。新近科学界又发现纳米微晶软磁材料在高频场中具有巨磁阻抗效应，又为它作为磁敏感元件的应用提供了良好的前景。 目前，纳米微晶软磁材料正沿着高频、多功能方向发展，其应用领域将遍及软磁材料应用的各方面，如功率变压器、脉冲变压器、高频变压器、扼流圈、可饱和电抗器、互感器、磁屏蔽、磁头、磁开关和传感器等，它将成为铁氧体的有力竞争者。 2.2纳米微晶永磁材料 由于稀土永磁材料的问世，使永磁材料的性能突飞猛进。稀土永磁材料已经历了SmCo5、Sm2Co17以及Nd-Fe-B三个发展阶段。自1983年第三代稀土材料Nd-Fe-B问世以来，以其优异的性能和资源丰富的原材料而成为各国研究者所关注的对象，目前烧结Nd-Fe-B稀土永磁的磁能积已高达432kJ/m3(54MGOe)，已接近理论值512kJ /m3(64MGOe)，并迅速走出实验室，进入规模化生产。Nd-Fe-B产值年增长率约为18%～20%，已占永磁材料总产值的40%。但Nd-Fe-B永磁体 4
的主要缺点是居里温度偏低（𝑇𝐶≈593K），最高工作温度约为450K，此外化学稳
定性较差，易被腐蚀和氧化，价格也比铁氧体高，这限制了它的使用范围。 目前研究方向是一方面探索新型的稀土永磁材料，如ThMn12型化合物，Sm2Fe17Nx、Sm2Fe17C化合物等，另一方面便是研制纳米复合稀土永磁材料。最早研制的纳米晶稀土永磁合金是在快淬Nd-Fe-B合金中添加某些微量元素如V、Si、Ga、Nb、Co等有利于晶粒细化并形成纳米晶，从而获得较高的Br，达到提高(BH)max的目的。最近Coehoorn[6]和Ding[7]等人提出了“双相纳米晶耦合永磁合金”的新概念。这种合金中至少含有两个主要磁性相：软磁相和硬磁相，并且具有纳米尺度的显微结构。通常软磁材料的饱和磁化强度高于永磁材料，而永磁材料的磁晶各向异性又远高于软磁材料，如将软磁相与永磁相在纳米尺度范围内进行复合，就有可能获得具有两者优点的高饱和磁化强度、高矫顽力的新型永磁材料。目前，纳米稀土永磁合金已进入实用化阶段，最常用的是Nd2Fe14
B+α−Fe
或Nd2Fe14B+Fe3
B合金。同其他永磁材料相比，由于纳米晶稀土永磁合金含较
少的稀土金属，故具有较好的温度稳定性，并且抗氧化，耐腐蚀，成本相对减少。同时合金中含较多的铁，可望改善合金的脆性和加工性。并且，纳米晶稀土永磁合金具有极高的潜在(BH)max值，因此，纳米永磁材料有望成为新一代永磁材料，已成为目前研究的热点。
3.磁性纳米微粒材料及其应用 磁性纳米微粒材料是最早进入应用的纳米磁性材料，从应用的角度大体可分为：（1）磁记录材料；（2）磁性液体；（3）磁性药物；（4）吸波材料四类。 3.1磁记录材料 实验表明，当材料的晶粒进入纳米尺寸时，具有比通常结构下的同成分的材料特殊得多的磁学性能，其磁结构从多畴区变为单畴区，其矫顽力达到最高值，用它制作磁记录材料可以大大提高信噪比，改善图象质量，而且可以达到信息记录高密度化[5]。 纳米磁记录材料的研究现已有很大的进展。纳米磁性多层薄膜是一种有巨大潜力的信息存储介质，迄今为止，纳米磁性多层膜已有350多个研究系列，实验存储密度已达65𝐺𝑏𝑖𝑛2⁄。纳米巨磁电阻（GMR）材料可使计算机磁盘存储能力提高
30倍左右，使每平方英寸的存储能力增加到100亿位。 5
纳米GMR材料已引起越来越多的科学家和企业家的重视，利用纳米GMR可使计算机磁盘存储能力大大提高。1993年美国IBM的科学家，在多层膜GMR效应方面获得突破性进展，他们发现了一种在低磁场下产生GMR的方法。利用溅射方法制得纳米多层膜，然后将膜迅速退火，该材料在低磁场呈现大的GMR效应，将大大增高数据存储器件的容量。俄罗斯科学家已开发出制备 Ni，Cu，Al，Ag，Fe，Sn，Mg，Mn，Pt，Au，Mo，W，V以及稀土金属等纳米级金属超细粉末的生产工艺。熔点在1500℃以上的所有金属都可获得纳米级超细粉末。Fe-Ni超细颗粒制作高密度金属磁带，已进入实用阶段。目前国内外正在研制典型的垂直磁记录介质——纳米级六角晶系铁氧体，其高频特性优于γ-Fe2O3，化学稳定性优于金属磁粉，现已成为新型的磁记录介质而崭露锋芒。 3.2磁性液体 磁性液体是由纳米磁性微粒包覆一层长链的有机表面活性剂，高度弥散于一定基液中，而构成稳定的具有磁性的液体[8]。它由强磁性微粒、基液及表面活性剂组成，各组分的要求如下： （1）强磁性微粒必须足够小，𝐹𝑒的微粒直径要小于3nm，𝐹𝑒3𝑂4的微粒直径不能大于10nm; （2）基液：水基、煤油基、二醋基、聚苯基、硅油基、氟碳基等； （3）表面活性剂的要求：一端要能化学吸附在磁性微粒表面，形成溶剂化膜，而另一端要与基液有较高的亲和性，使其能在基液中自由伸展摆动，同时还要求表面活性剂分子有一定的链长，以克服微粒间的范德瓦尔斯吸引力。 磁流体兼有磁体的磁性和液体的流动性，具有其他固态磁性材料以及其他液体所没有的一系列新性质，被广泛的应用于旋转密封，如磁盘驱动器的防尘密封等，以及扬声器、阻尼器件、磁印刷等。 3.3磁性药物 磁性纳米粒子经过表面修饰而带有一定电荷或功能基团，可与特异性抗体结合，作为药物载体用于药物的输运。图1所示为磁性纳米粒子结构示意图。