磁性[纳米粒子]的制备及应用
近年来发展起来的磁性纳米粒子除了具有一般纳米粒子的独特效应之外，还具有优异的磁学性能，具有广阔的应用前景。为了进一步开发磁性纳米粒子的应用潜力，目前尚有许多问题需要进一步探讨，如发展和完善磁性纳米粒子的制备技术以及自组装技术，扩大制备范围（如制备具有磁光、磁电以及磁热性能的新型纳米复合材料）；加强对磁性纳米粒子的理论研究工作，利用多种表征手段深入研究它的结构和性能，使这一新材料真正发挥其最大的潜能。
1 引言
当铁磁材料的粒子处于单畴尺寸时，矫顽力(Hc)将呈现极大值，粒子进入超顺磁性状态。这些特殊性能使各种磁性纳米粒子的制备方法及性质的研究愈来愈受到重视[1]。开始，多以纯铁(-Fe)纳米粒子为研究对象，制备工艺几乎都是采用化学沉积法。后来，出现了许多新的制备方法，如湿化学法和物理方法，或两种及两种以上相结合的方法制备具有特殊性能的磁性纳米粒子。这些粒子在磁记录材料、磁性液体、生物医学、传感器、催化、永磁材料、颜料、雷达波吸波材料以及其他领域有着广阔的应用前景。
磁性纳米粒子之所以具有广阔的应用前景，是因为它具有许多不同于常规材料的独特效应，如量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应及宏观量子隧道效应等，这些效应使磁性纳米粒子具有不同于常规材料的光、电、声、热、磁、敏感特性[2]。
当磁性纳米粒子的粒径小于其超顺磁性临界尺寸时，粒子进入超顺磁性状态，无矫顽力和剩磁。众所周知，对于块状磁性材料（如Fe、Co、Ni），其体内往往形成多畴结构以降低体系的退磁场能。纳米粒子尺寸处于单畴临界尺寸时具有高的矫顽力[3]。小尺寸效应和表面效应导致磁性纳米粒子具有较低的居里温度[4]。另外，磁性纳米粒子的饱和磁化强度（Ms）比常规材料低，并且其比饱和磁化强度随粒径的减小而减小。当粒子尺寸降低到纳米量级时，磁性材料甚至会发生磁性相变。
2 磁性纳米粒子的合成方法
磁性纳米粒子的制备是其应用的基础，目前已经发展了许多种合成和制备方法，通常可分为化学法和物理法。表1~3概括了这些方法的制备工艺、特点及应用等。
3 磁性纳米粒子的应用
3.1 在磁记录材料方面的应用
目前磁记录介质仍以磁性氧化物微粒磁介质为主，为了提高磁记录密度，磁记录介质总的趋势是向高矫顽力方向发展。在颗粒型磁存储介质中，记录单元的尺寸变得越来越小，磁性颗粒的尺寸已向纳米尺度方向过渡，由于磁性纳米粒子具有单磁畴结构及矫顽力很高的特征，用它来做磁记录材料可以提高信噪比，改善图像质量，为高密度磁存储创造了条件。
含Co、Ti的钡铁氧体粒子作为高密度磁记录介质已引起人们极大兴趣。采用共沉淀、水热合成等方法制出的纳米级Co代换-Fe2O3、Co-Ti代换BaFe12O19氧化物粒子磁粉，利用真空蒸发、溅射等工艺制成的金属纳米粒子磁粉、连续薄膜介质相继投放市场，推动了高密度磁记录的快速发展。
3.2 在磁性液体方面的应用
利用磁性纳米粒子的超顺磁性研制成了磁性液体（又叫铁磁流体），它是将磁性纳米粒子通过表面活性剂的包覆，使其均匀稳定地分散在某种基（载）液之中而形成的稳定胶状体物质。这种材料具有液体的流动性和磁体的磁性，它的基本参数是饱和磁化强度，其大小主要由构成胶体的磁性粒子决定。最初的磁性颗粒，是采用真空化学气相沉积（CVD）或球磨法制得的金属（Fe，Co，Ni）或合金粒子，平均粒径5~7nm，制成的磁性液体的=120~150mT。后来，又制成了低成本的氧
