1。3。1  磁性材料

磁性是物质的基本属性之一，具有磁性的材料一般统称为磁性材料。磁性材料作为传统材料，最早可以追溯到我国古代四大发明之一指南针，它在当时军事及航海领域有着举足轻重的作用。而现在的磁性材料，尤其是磁性纳米材料，在磁记录、生物医学领域有着广泛的应用。

根据物质的磁化率，可以把物质的磁性分为五大类：抗磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性、亚铁磁性。铁磁性和亚铁磁性物质是强磁性物质，而抗磁性和顺磁性物质则为弱磁性物质。通常所说的磁性材料是指强磁性物质。

磁性材料按磁化后去磁的难易程度可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易去磁的物质叫硬磁性材料。软磁性材料具有高的磁导率，低的矫顽力，既易磁化又易退磁，交变场下磁损耗较小，是电工和电子技术的基础材料，主要用于电机、变压器、继电器等。而硬磁性材料既难磁化又难退磁，主要用来作为磁场源，储藏和供给磁能。硬磁性材料在电子工业中广泛应用于各种电声器件，在微波技术的磁控管中也有应用。一般来讲软磁性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大。论文网

其实在我们的日常生活中，磁性材料也是到处可见的。如马路上的汽车，一辆汽车要用数十个大小不等的电动机，而要制造电动机，则需要大量的永磁材料和软磁材料。还有家用电器都会使用到的变压器，实际上变压器就是一个软磁材料做的铁芯上套着两组铜线圈。还有诸多如磁带、信用卡、计算机硬盘和软盘等等，可以说磁性材料影响着我们的生活，改观着我们的生活。

1。3。2  纳米材料的磁性

纳米材料磁性的研究和应用始于20世纪50年代。1959年，诺贝尔奖得主费曼先生就开始设想：如果有一天人们可以按照自己的意志排列原子和分子，那会产生什么样的奇迹。他首次提出了“纳米”材料的概念，而随着纳米技术的发展使得费曼的预言逐渐成为了现实。

60年代，久保提出超微粒子的量子限域理论，推动了实验物理学家对纳米粒子进行探索。1984年，德国科学家H。Gleiter合成了纳米晶体Pd，Fe等。1987年，美国阿贡国立实验室Siegel博士制备出了纳米TiO2多晶陶瓷，在100多度高温弯曲仍没有断裂，具有良好的韧性。这一突破性进展引发第一次世界性纳米热潮，使其成为新型材料的研究热点。随后的80年代，人们通过在非晶态FeSiB退火过程中加入Cu和Nb来控制晶粒，获得了新型的纳米晶软磁材料。1993年，通过理论研究发现，纳米级的软磁和硬磁颗粒复合将综合软磁Ms高，硬磁Hc高的优点，获得新型纳米硬磁材料。2000年，美国总统克林顿向国会提交美国国家纳米技术启动计划，其中将电脑硬盘磁头的巨磁电阻读传感器作为纳米科技在信息存储技术的第一个应用实例。

纳米技术使传统的磁性材料变得多种多样，推动了磁性纳米材料的发展，使其成为新型材料领域的研究热点。传统材料的磁性主要受其组成、晶体结构等影响，而当材料的尺寸减小到纳米量级时，磁性性能更多的会受其尺寸和形状影响，从而使磁性纳米粒子呈现超顺磁性，高的矫顽力，低的居里温度和高的磁化率。

一、超顺磁性

当磁性粒子的尺寸继续减小时，各向异性能势垒也随之减小，这样热运动能量可能会超过各向异性能势垒而造成磁矩取向翻转，使粒子的磁化方向表现为磁的布朗运动，粒子集合体的总磁化强度为零，这样的现象称为超顺磁性。超顺磁性是磁有序纳米材料小尺寸效应的典型表现，其特征是矫顽力Hc趋向于零。