纳米磁性材料的未来发展趋势

磁性是物质的基本属性，磁性材料是古老而用途十分广泛的功能材料，纳米磁性材料是20世纪70年代后逐步产生、发展、壮大而成为*富有生命力与宽广应用前景的新型磁性材料。美国政府今年大幅度追加纳米科技研究经费，其原因之一是磁电于器件巨大的市场与高科技所带来的高利润，其中巨磁电阻效应高密度读出磁头的市场估计为10亿美元，目前己进入大规模的工业生产，磁随机存储器的市场估计为1千亿美无，预计不久将投入生产，磁电子传感器件的应用市场亦十分宽广。

一、纳米磁性材料

纳米磁性材料的特性不同于常规的磁性材料，其原因是关联于与磁相关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，交换作用长度，以及电子平均自由路程等大致处于1-100nm量级，当磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时，就会呈现反常的磁学性质。

磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防，国民经济的方方面面紧密相关，磁记录材料至今仍是信息工业的主体，磁记录工业的产值约1千亿美元，为了提高磁记录密度，磁记录介质中的磁性颗粒尺寸已由微米，亚微米向纳米尺度过度，例如合金磁粉的尺寸约80nm，钡铁氧体磁粉的尺寸约40nm，进一步发展的方向是所谓"量子磁盘"，利用磁纳米线的存储特性，记录密度预计可达400Gb／in2，相当于每平方英寸可存储 20万部红楼梦，由超顺磁性所决定的极限磁记录密度理论值约为6000Gb／in2。近年来，磁盘记录密度突飞猛进，现己超过10Gb／in2，其中*主要的原因是应用了巨磁电阻效应读出磁头，而巨磁电阻效应是基于电子在磁性纳米结构中与自旋相关的输运特性。

二、纳米磁性材料的未来发展趋势

1、软磁材料

软磁性材料是磁性材料中应用*广泛、种类*多的材料之一，对其性能的要求常因应用而异，但通常都希望材料的磁导率μ要高、矫顽力Hcj和损耗Pc要低。软磁性材料经历了金属软磁性材料、铁氧体软磁性材料和非晶纳米晶软磁合金等几个发展阶段。软磁材料主要用于电动机定、转子、变电器、继电器铁芯等。通常容易被反复磁化，在外磁场去掉后，容易退磁的材料，要求其尺寸尽可能小，所以纳米软磁材料是理想的选择。

2、纳米磁性液体

纳米磁性液体的表现密度随外磁场强度的增加而不断增大，使用磁性材料这一特点，可以对不同比重的物质在比重上进行分离，可以通过控制磁性材料不同的磁场强度，进行特定磁场情况下的特定密度的物质间分离。同时磁性液体还可以用于磁性润剂替代润滑油降低环境污染。磁性液体材料这一特性可以运用在环境治理、水处理、吸附脱硫等工艺中。

3、纳米*磁材

在特定的制备环境中，磁性纳米材料可以制备得到单磁畴的结构，性能比普通永磁材料具备更加优越的特性，特别是现在研究中的以稀土制备的永磁材料在电机领域的使用，极大提高了电能转换效率，*磁电的企业在这方面值得尝试与科研。

4、纳米磁记录材料

实验数据表明，当材料的晶粒进入纳米尺寸时，具有通常结构下同成分的材料不具备的磁性特性，磁性材料的结构也从多畴区变成单筹区结构，矫抗力达到材料的*大值。所以用它制备的磁性记录材料具有更高的电磁抗燥性，更高的音频、画质，并且可以达到更高电磁密度，特别是*近业界对于多层膜的使用，在更大程度上提高了纳米磁性材料的存储能力。

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