磁性功能材料——纳米磁性材料的基本特征

功能微纳材料随着科技的不断发展，微纳技术逐渐成为研究的热点领域。

微纳材料作为微纳技术的重要组成部分，具有独特的功能和特性，广泛应用于各个领域。

本文将介绍一些常见的功能微纳材料及其应用。

一、磁性微纳材料磁性微纳材料是一种具有磁性的微纳粒子，常见的有铁氧体、金属磁性纳米颗粒等。

这些材料具有高磁导率、高饱和磁化强度和优良的磁性稳定性，可以应用于磁性流体、磁性传感器、磁性储存器等领域。

例如，磁性流体可以在医学上用于靶向输送药物，通过外部磁场控制药物的释放和定位，提高药物的治疗效果。

二、光学微纳材料光学微纳材料是一种具有特殊光学性能的微纳结构，常见的有纳米颗粒、光子晶体、纳米线等。

这些材料具有调控光学波长、增强光学信号、改变光学传输等特性，可以应用于光学传感、光学信息存储、光电子器件等领域。

例如，金属纳米颗粒可以表现出表面等离子共振效应，用于增强光学信号，广泛应用于生物传感和光学显微成像。

三、导电微纳材料导电微纳材料是一种具有良好导电性能的微纳结构，常见的有金属纳米线、碳纳米管等。

这些材料具有高导电率、优良机械性能和热稳定性，可以应用于柔性电子、电磁屏蔽、传感器等领域。

例如，碳纳米管可以用于制备柔性电子器件，如柔性显示屏、柔性电池等，具有重量轻、可弯曲、透明等特点。

四、生物微纳材料生物微纳材料是一种具有生物相容性和生物活性的微纳结构，常见的有生物高分子、纳米生物传感器等。

这些材料具有低毒性、可降解性和生物活性，可以应用于生物医学、生物传感、组织工程等领域。

例如，纳米生物传感器可以用于检测生物分子、细胞分析和生物诊断，提高疾病的早期诊断和治疗效果。

五、能源微纳材料能源微纳材料是一种具有优异能量转换和储存性能的微纳结构，常见的有纳米颗粒、纳米线等。

这些材料具有高比表面积、快速电子传输和离子扩散等特性，可以应用于太阳能电池、锂离子电池、超级电容器等领域。

例如，纳米颗粒可以用于制备高效率的太阳能电池，通过光吸收和电子传输实现能量转换。

纳米科技导论课程小论文题目:纳米技术简介学号班级教师摘要：纳米材料作为材料科学中的重要一元，最近几年来受到科学界的普遍重视。

本文将从纳米材料的概况，制备工艺，及其部份应用等方面作出综合评判关键词：纳米材料制备方式1、纳米材料概述纳米是一种长度单位,一纳米相当于十亿分之一米,大约相当于几十个原子的长度.人类对纳米的研究是在高技术领域或继信息技术和生命科学以后的又一个里程碑.正如中国的纳米首席科学家张立德所说: “大多数人竟然一无所知,纳米即将是一次产业革命”.由于物质组成的精细度达到纳米级时,就能够表现出一些独特的物理、化学的性能,从而为新材料的产生制造条件.纳米技术能在原子和分子水平上操纵物质,制造和制备优良性能的材料.因此,纳米技术是一项引领时期潮流的前沿技术,是科技之峰颠. 1982 年,科学家发明了纳米的重要工具——扫描隧道显微镜为咱们揭露了一个可见的原子、分子世界,对纳米科技的进展产生了踊跃的增进作用.纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围，或由他们作为大体单元组成的材料。

若是按维数，纳米材料的大体单元可分为三类：1．零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米尺度颗粒、原子团簇等。

2．一维，指在空间中有两维处于纳米尺度，如纳米四、纳米管、纳米棒等。

3．二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等。

因为这些单元往往具有量子性质，因此对零维、一维、二维的大体单元又别离有量子点，量子线，量子阱之称。

纳米材料是新型材料，由于它的尺寸小、比表面大及量子尺寸效应，它具有常规粗晶材料不具有的特殊性能。

小尺寸效应当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长和超导态的相干长度或透射深度等物理特点尺寸相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏;非晶态纳米微粒的颗粒表面层周围原子密度减小,致使声、光、电磁、热力学等待性呈现新的小尺寸效应。

例如:光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移;磁有序态向磁无序态的转变;超导相向正常相的转变;声子谱发生改变。

纳米材料的作用纳米材料（又称超细微粒、超细粉未）是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,其结构既不同于体块材料,也不同于单个的原子.其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,拥有一系列新颖的物理和化学特性,在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值.。

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。

由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。

并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

纳米材料分类：纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。

其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。

纳米材料的作用很广，主要用途有：一、生物医药21世纪的健康科学,将以出入意料的速度向前发展,人们对药物的需求越来越高.控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗,已提到研究日程上来.纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便.用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器,只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病,美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物,称之为“定向导弹”.该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物.纳米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流动,因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变.对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作.据《人民日报》报道,我国将纳米技术应用于医学领域获得成功.南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉.这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒,然后使之附着在棉织物上.银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用,通过纳米技术处理后的银表面急剧增大,表面结构发生变化,杀菌能力提高200倍左右,对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用.微粒和纳粒作为给药系统,其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应.纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药.纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程,从而根据生物学原理发展分子应用工程.在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白质特别是酶,从而控制生化反应.这在生化技术、酶工程中大有用处.使纳米技术和生物学相结合,研究分子生物器件,利用纳米传感器,可以获取细胞内的生物信息,从而了解机体状态,深化人们对生理及病理的解释.二、家电用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料。

纳米功能材料纳米功能材料是一种尺寸在纳米级别的材料，通过调控材料的结构和性质，赋予其特殊的功能和性能。

纳米功能材料具有比传统材料更高的比表面积、更好的机械性能、更强的化学活性和更好的光学特性等特点，被广泛应用于能源、环境、医药和电子等领域。

首先，纳米功能材料在能源领域具有广泛的应用前景。

纳米材料的高比表面积可以增加其与外界的接触面积，从而提高能源转化效率。

比如，纳米铂颗粒可以作为催化剂用于燃料电池中，提高其催化活性，增强能源转化效率。

此外，纳米功能材料还可以用于太阳能电池和储能材料中，提高光电转化效率和储能密度，推动可再生能源的发展。

其次，纳米功能材料在环境领域也有重要的应用。

纳米材料具有较大的比表面积和可调控的化学活性，可以用于污水处理、废气治理和水质净化等环境问题中。

比如，纳米二氧化钛可以作为光催化剂，通过光生电子与光生空穴的产生和迁移，分解有机污染物和抑制细菌的生长，实现环境净化。

此外，纳米银颗粒还可以用于抗菌材料的制备，具有广泛的应用前景。

第三，纳米功能材料在医药领域也具有重要的应用价值。

由于纳米材料具有可调控的尺寸和表面性质，可以实现对药物的控释和靶向输送。

比如，纳米载药系统可以通过调控材料的粒径和表面修饰，改善药物的生物利用度和药效，减少药物的副作用。

此外，纳米材料还可以用于肿瘤治疗和影像诊断，如纳米磁性材料在磁共振成像中的应用和纳米金材料在光热治疗中的应用，为临床医学提供了新的手段和方法。

最后，纳米功能材料在电子领域也有广泛的应用。

纳米材料具有优异的电子传输性能和光学特性，可以用于电子器件的制备和集成。

比如，纳米碳管可以用作场发射显示器和柔性电子设备的电子发射源，具有较高的发射效率和稳定性。

此外，二维纳米材料如石墨烯和过渡金属硫属化物也可以用于光电器件的制备，如光伏电池和光电检测器，具有较高的光电转化效率和响应速度。

综上所述，纳米功能材料具有许多特殊的功能和性能，广泛应用于能源、环境、医药和电子等领域。

中文摘要本文是围绕着磁流体的制备来进行研究的，并根据磁流体的组成将其制备流程分为以下三大环节：纳米级磁性粉体颗粒（粒径在１０ｒｉｍ左右）的制备；磁性粉体颗粒的表面处理；磁流体的制备。

首先，是小粒径的磁性粉体颗粒的制备。

根据大量试验探索，本文找到制备小粒径（～１０ｒｉｍ）磁性粉体材料的较好方法——低温相转化法。

并通过对反应中升温顺序的控制，发现用先升温法在制备１０ｒｉｍ左右的小粒径磁性颗粒材料方面较具有优越性，并用这种方法相继制得了一系列纳米尖晶石型磁性粉体材料。

另外还通过在制各样品的过程中掺杂ｚｎ：＋，使Ｚｎ２＋进入所制备的尖晶石型样品的四面体间隙内，并通过尖晶石结构中离子间的超交换作用，可以使所制样品的磁性能得到很大的提高，从而优选出可以用来制备磁流体的纳米磁性粉体样品。

其次，是用油酸对适合用来制备磁流体的磁性粉体颗粒进行表面处理，以降低粒子的表面能，从而可防止因两个磁性粒子互相接近而引起颗粒在载液中聚凝和沉降。

并用紫外光谱仪对磁性粉体颗粒表面改性效果进行定量评估，探讨了ｐＨ值、温度、时间以及复合表面活性剂对颗粒表面包覆效果的影响，从而确定了磁性粉体颗粒表面改性效果的最佳条件。

最后，是把表面改性效果最佳的磁性粉体颗粒通过过渡液均匀分散于载液中而制得磁流体。

试验中采用ＤＯＰ作载液，这是因为ＤＯＰ的凝固点为．５０℃，沸点为３８４℃，用其作载液不仅能耐一定的低温，而且也能耐高温，具有很宽的温度适用范围。

文中探讨了过渡液、温度对制备磁流体稳定性的影响以及固液比与粘度的关系。

试验表明，在制各磁流体时，温度不宜太高，否则会影响制各的磁流体的稳定性；并且磁流体的粘度随其所包含磁性颗粒量的增加而增大。

本文对磁流体制备过程中的各个环节进行了较为详尽的研究，并进行了相应的表征、分析，取得了一些极为有价值的数据，尤其是在纳米磁性粉体颗粒的制备及其表面处理效果的评估方面作了很有意义的探索。

关键词：尖晶石超顺磁性纳米粒子低温相转化法包覆磁性液体ＡｂｓｔｒａｃｔＩＩｌｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓｗａｓｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍａｋｅｕｐｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓ，ｆｏｒｗｈｉｃｈｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｖｃａｓｄｏｎｅａｓｆｏｌｌｏｗ，ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｗｄｅｒｓｗｉｔｈｎａｎｏｓｉｚｅａｂｏｕｔ１０ｎｍ；ｓｅｃｏｎｄ，ｔｈｅｄｉｓｐｏｓａｌｆｏｒｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｗｄｅｒｓ；ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓ．ｗｉｔｈｓｍａｌｌｎａｎｏｓｉｚｅｗｅｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＦｉｒｓｔｌｙ，ｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｗｄｅｒｓａｂｕｎｄａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ａｂｅｔｔｅｒｍｅｔｈｏｄ，ｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｗａｓｆｏｕｎｄｕｓｉｎｇｆｏｒｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｗｄｅｒｓ、ｖｉｔｌｌｓｍａｌｌｎａｎｏｓｉｚｅａｂｏｕｔｌＯｎｍ．Ｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｒａｉｓｉｎｇｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｐｒｅ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ·ｒａｉｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｏｆｍｏｒｅｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙｉｎｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｗｄｅｒｓｗｉｔｈｓｍａｌｌｎａｎｏｓｉｚｅａｂｏｕｔｌＯｎｍ．Ａｎｄａｓｅｒｉｅｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｗｄｅｒｓｗｉｔｈｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ￥ｔｎｌｅｔｕｒｅｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄ，ａｌｉｔｔｌｅｏｆｍａｔｔｅｒｗｉｔｈＺｎ２＋ｉｏｎｖｃａｓａｄｄｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅＺｎ２＋ｉｏｎｓｅｎｔｅｒｔｈｅｉｎｔｅｒｓｐａｃｅｏｆｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎｆｏｒｔｈｅｓａｍｐｌｅｓ、Ⅳｉｔｌｌｓｐｉｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｕｐｅｒ－ｅｘｃｈａｎｇｅｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙａｍｏｎｇｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｓｐｉｎｅｌ，ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｐｒｅｐａｒｅｄｃｏｕｌｄｂｅｒａｉｓｅｄｉｎｌａｒｇｅｄｅｇｒｅｅ．Ｓｏｓａｍｐｌｅｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｗｄｅｒｓ稍ｔｌｌｎａｎｏｓｉｚｅａｂｏｕｔｌＯａｍｗｅｒｅｃｈｏｓｅｎｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｆｉｃｆｌｕｉｄ．ｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｗｄｅｒｓ，ｗｈｉｃｈｍｅｔｔｈｅＳｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｄｉｓｐｏｓａｌｆｏｒｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｌｕｉｄｓ，ｖｃａｓｄｏｎｅＳＯ懿ｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｅｎｅｒｇｙｏｆｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ａｎｄｔｈｕｓｔｏｐｒｅｖｅｎｔｔｗｏｍａｇｎｅｔｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｒｏｍａｐｐｒｏａｃｈｉｎｇｗｈｉｃｈｍｉｇｈｔｌｅａｄｔｏｃｏｎｇｒｅｇａｔｉｏｎａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｃａｒｒｉｅｄｌｉｑｕｉｄｓ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｄｉｓｐｏｓａｌｆｏｒｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｗｄｅｒｓｗｅｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙＵＶｓｐｅｃｔｒａａｐｐａｒａｔｕｓ，ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｔｈｅｉｍｐａｃｔｓａｂｏｕｔｖａｌｅｓｏｆｐＨ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｉｍｅａｎｄｃｏｍｐｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｄｉｓｐｏｓａｌｆｏｒｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｕｒｆａｃｅ．Ｓｏｔｈｅｂｅｓｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｆｏｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｕｒｆａｃｅｗｅｒｅａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｍａｇｎｅｔｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｃｏａｔｅｄｂｅｓｔ，ｗｅｒｅｄｉｓｐｅｒｓｅｄｕｎｉｆｏｒｍｌｙｉｎｔｈｅｃａｒｒｉｅｄｌｉｑｕｉｄｓｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｌｉｑｕｉｄｓ，ａｎｄｔｈｕｓｍａｇｎｅｔｉｃｌｉｑｕｉｄｓｗｅｒｅｆｏｒｍｅｄ．Ｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｒｉｔ，ＤＯＰｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｃａｒｒｉｅｄｌｉｑｕｉｄｓ．Ｂｅｃａｕｓｅｉｔｓｆｒｅｅｚｉｎｇｐｏｉｎｔａｎｄｂｏｉｌｉｎｇｐｏｉｎｔｗｅｒｅａｔ－５０。

磁性纳米颗粒在医学成像中的应用随着科学技术的快速发展，磁性纳米颗粒在医学成像中的应用日益广泛。

磁性纳米颗粒具有特殊的物理性质和生物相容性，能够在医学领域中实现多种功能，如磁共振成像、生物标记、药物传递等。

本文将详细介绍磁性纳米颗粒在医学成像中的应用，包括其基本原理、主要方法及现状。

一、磁性纳米颗粒的基本原理磁性纳米颗粒是由磁性材料制成的小颗粒，具有特殊的磁性质。

其基本原理是通过磁性材料自身的磁性作用，与外加磁场进行相互作用，达到对组织或细胞的成像或治疗目的。

二、磁共振成像中的磁性纳米颗粒应用磁共振成像（MRI）是一种非侵入性的医学成像技术，广泛应用于临床检查中。

磁性纳米颗粒在MRI中的应用主要包括两个方面，一是作为MRI对比剂，二是作为MRI引导下的靶向治疗剂。

1. 磁性纳米颗粒作为对比剂磁性纳米颗粒具有较强的磁性，可以对局部组织或器官产生明显的磁性信号。

将磁性纳米颗粒注射到人体内部，结合MRI技术，可以获得高对比度的图像，以便实时观察身体各个部位的情况。

特别是在肿瘤检测中，磁性纳米颗粒的应用使得肿瘤的位置、大小和形态得以清晰显示，为医生提供了更准确的诊断依据。

2. 磁性纳米颗粒作为靶向治疗剂磁性纳米颗粒具有较强的生物相容性，可以通过表面修饰实现对肿瘤细胞的靶向识别和治疗。

将药物包裹在磁性纳米颗粒表面，通过外加磁场的作用，将药物准确地输送到肿瘤部位，提高治疗效果的同时减少对正常细胞的损伤，实现了精确的靶向治疗。

三、磁性纳米颗粒在生物标记中的应用生物标记是指将特定的磁性纳米颗粒与生物分子（如抗体、核酸等）结合，通过磁性纳米颗粒的磁性信号实现对生物体系的特定成分的检测。

在医学领域，磁性纳米颗粒常用于体内肿瘤细胞的检测和定位，通过与抗体的结合，能够准确检测和追踪肿瘤细胞的位置和数量，为肿瘤治疗提供有力的依据。

四、磁性纳米颗粒在药物传递中的应用磁性纳米颗粒在药物传递中的应用是近年来的研究热点之一。

通过将药物包裹在磁性纳米颗粒内部，以磁性纳米颗粒为载体，通过外加磁场的作用将药物传递到指定的治疗部位。

1 绪论1.1 纳米材料概述在过去上，人们主要使用石器、铁器、青铜器等要材料，所以他们把3种材料作为他们时代的标志，称他们自己所升华的时期为石器时代、铁器时代、青铜器时代。

当我们走入现在，材料的种类繁多，不同的新型材料不停的被发明出来，很难用他们当中的一种或者几种来作为当今时期的特征。

材料是现代人们文明、社会、科学的物质基础和技术先导，材料应用的发展是人类进步的重要标志。

生产力决定生产关系，生产关系反作用于生产力。

历史上每一次技术革命都是生产力的大解放和大发展。

纳米新科技革命，预示了一种全新的、与蒸汽时代和电子时代乃至我们正在经历的电子计算机时代不同的经济运作模式，将引发一场新的技术革命和产业革命。

纳米技术从根本上改变了传统的物质生产方式纳米技术的本质在于根本改变自由文明以来人来创造物质世界的生产方式。

1.2 纳米材料的组成和分类纳米材料按不同的标准可有不同的分类。

1.3 纳米材料的结构纳米材料,是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1~100nm)或处在微观和宏观的交界的过渡区域的基本单元构成的材料，大约相当于 10~ 100 个原子紧密排列在一起的，颗粒大小接近原子的大小,但定性上又不是微观物质,故纳米材料既不属于微观物质又不属于宏观物质,是一种介于两者之间的介观物质。

所有的纳米材料都有一些共同特点，具有纳米尺寸的结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级别(1~100nm)、存在大量的界面或自由表面以及各纳米单元之间存在着一定的相互作用。

材料的结构能够决定材料的性能，同时材料的性能也相对地反映出材料的结构。

纳米材料主要是由两种结构单元晶体单元和界面单元组成。

1.4 纳米材料的基本性质材料尺寸的变小会直接影响材料内部一些结构的变化和电子分布的变化,然而这些变化能使得材料性能发生了根本性的变化。

纳米粒子具有不同于常规固体的性特性。

1.4.1 小尺寸效应当纳米粒子的粒径达到某一值的时候，纳米粒子的声、光、电、磁、热力学特性等都发生显著变化，成为小尺寸效应。

纳米材料的结构及其性能摘要：介绍了纳米材料的基本概念，纳米材料基本组成单位，四个效应及相关纳米材料的性能。

关键词：纳米材料结构性能20世纪90年代，以前人们从未探索过的纳米物质（Nanostructured materials）一跃成为科学家十分关注的研究对象。

新奇的纳米材料刚刚诞生才几年，以其所具有的独特性和新的规律，如材料尺度上的超细微化而产生的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、量子隧道效应等及由这些效应所引起的诸多奇特性能，已引起世界各国科技界及各国政要的高度重视，使这一领域成为跨世界材料科学研究领域的"热点"。

1999年12月14日，美国总统科学和技术顾问委员会（PCAST）致函克林顿，极力推荐美国国家科学和技术委员会（NSTC）的提议，即从2001年度财政预算中开始实施"国家纳米技术推进计划"（National Nanotechnology Initiative--NNI）,引起克林顿的高度重视。

2000年1月2日，克林顿签发执行令，决定将NNI 列为美国科技领域最优先发展的计划，并在2000年度财政预案中专为此项计划追加2.25亿美元，与2000年度相比增加了84%。

美国政府这一举措引起了世界范围的广泛关注，新一轮科技竞争已经在或明或暗的气氛中形成，纳米或纳米技术背后隐藏着的巨大商机开始显现，有资料表明，1999年全球纳米技术的生产值达500亿美元，预计到2010年将达到14400亿美元。

1、纳米和纳米材料纳米是一种长度的量度单位，1纳米（nm）等于10-9米，1nm的长度大约为4到5个原子排列起来的长度，或者说1nm相当于头发丝直径的10万分之一。

在英语里纳米用nano 表示，NANO一词源自拉丁前缀，矮小之意。

纳米结构（nanostructure）通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。

纳米材料（nanostructure materials或nanomaterials）是纳米级结构材料的简称。

纳米晶隔磁材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：隔磁材料是一种在磁场作用下不受磁化的材料，具有磁导率接近于真空的性质。

纳米晶隔磁材料是指具有纳米级晶粒结构的隔磁材料，其特点是具有较高的磁隔离性能和优异的磁导率。

随着纳米技术的发展，纳米晶隔磁材料在电磁屏蔽、医学影像、磁存储等领域展现出广阔的应用前景。

本文将重点探讨纳米晶隔磁材料的定义、特点、制备方法以及在实际应用中的前景，旨在深入了解该材料在现代科技领域的重要性和发展趋势。

1.2 文章结构文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。

1. 引言部分包括概述、文章结构和目的。

在概述部分，可以介绍纳米晶隔磁材料的重要性和应用背景。

文章结构部分即为本节内容，介绍文章主要内容和组织结构。

目的部分可以指出本文旨在探讨纳米晶隔磁材料的定义、制备方法和应用前景。

2. 正文部分包括纳米晶隔磁材料的定义和特点、制备方法以及在实际应用中的前景。

在定义和特点部分，可以介绍纳米晶隔磁材料的概念、特性和优势。

制备方法部分可以详细介绍纳米晶隔磁材料的制备过程和技术。

在应用前景部分，可以探讨纳米晶隔磁材料在磁性材料、电子器件等领域的潜在应用。

3. 结论部分包括总结纳米晶隔磁材料的优势、展望其发展方向和得出结论。

总结部分可以强调纳米晶隔磁材料在磁性材料领域的重要性和优势。

展望部分可以探讨纳米晶隔磁材料的未来发展方向和潜在应用领域。

结论部分则是对整篇文章的总结和提出建议。

1.3 目的本文旨在探讨纳米晶隔磁材料在材料科学领域的重要性和应用前景。

通过对纳米晶隔磁材料的定义、特点和制备方法进行深入分析，我们希望能够全面了解这种新型材料的优势和特点。

同时，我们还将探讨纳米晶隔磁材料在实际应用中的潜力，展望其在未来的发展方向。

通过本文的研究，我们将为纳米晶隔磁材料的进一步研究和应用提供重要的参考和指导。

3 目的部分的内容2.正文2.1 纳米晶隔磁材料的定义和特点纳米晶隔磁材料是一种具有纳米级晶粒结构的材料，其特点主要体现在以下几个方面：1. 纳米级晶粒结构：纳米晶隔磁材料的晶粒尺寸一般在纳米级别，相比传统材料具有更高的比表面积和更多的晶界，这使得材料的磁学性能得到了显著的改善。

纳米材料的特性和应用 摘要 本文简要介绍了纳米材料的分类及特性，并对纳米材料在化工、生物医学、环境、食品等领域的应用进行了综述，最后对纳米材料的发展趋势进行了展望。 关键词 纳米材料；分类；特性；应用；发展

1 引言 有科学家预言, 在21 世纪纳米材料将是“最有前途的材料”, 纳米技术甚至会超过计算机和基因学, 成为“决定性技术”。国际纳米结构材料会议于1992 年开始召开(两年一届) , 并且目前已有数种与纳米材料密切相关的国际期刊。德国科学技术部预测到2010 年纳米技术市场为14 400 亿美元, 美国政府自2000 年克林顿总统启动国家纳米计划以来, 已经为纳米技术投资了大约20 亿美元。同时, 欧盟在2002～ 2006 年期间将向纳米技术投资10 多亿美元。日本2002 年的纳米技术开支已经从1997 年的1. 20 亿美元提高到7. 50 亿美元。

2 纳米材料及其分类 纳米材料（ nano- material）又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。粒子尺寸范围在1-100 nm 之间，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。根据三维空间中未被纳米尺度约束的自由度计，将纳米材料大致可分成四种类型，即零维的纳米粉末（颗粒和原子团簇）、一维的纳米纤维（管）、二维的纳米膜、三维的纳米块体。

3 纳米材料的特性1

3.1 小尺寸效应 当纳米晶粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时, 周期性的边界条件将被破坏, 使其磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性及熔点等与普通粒子相比都有很大变化。如银的熔点约为900℃, 而纳米银粉熔点仅为100℃, 一般纳米材料的熔点为其原来块体材料的30%～ 50%。

3.2 表面效应 纳米晶粒表面原子数和总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质变化。纳米晶粒的减小, 导致其表面热、表面能及表面结合能都迅速增大, 致使它表现出很高的活性,如日本帝国化工公司生产的T iO2平均粒径为15 nm , 比表面积高达80～ 110 m2/g 2。 3.3 量子尺寸效应 纳米材料颗粒尺寸小到一定值时, 费米能级附近的电子能级由准连续能级变为分立能级, 吸收光谱阈值向短波方向移动。其结果使纳米材料具有高度光学非线性、特异性催化和光催化性质、强氧化性和还原性。

磁性纳米材料的研究进展Progress of magnetic nanoparticles李恒谦*贾雪珂李艳周康佳（合肥工业大学，安徽宣城）（Hefei University of Technology, Xuancheng, Anhui, China）摘要：纳米技术是近年来发展起来的一个覆盖面极广、多学科交叉的科学领域。

而磁性纳米材料因其优异的磁学性能，也逐渐发挥出越来越大的作用。

随着科学工作者在制备、应用领域的拓展逐渐深入，也使得纳米材料的外形、尺寸的控制日趋完善。

因此，磁性纳米材料在机械、电子、化学和生物学等领域有着广泛的应用前景。

文章综述磁性纳米材料的制备方法、性能及其近年来在不同领域的应用状况。

关键词：磁性；纳米；制备；性能；应用Abstract: Nanotechnology is developed in recent years as a kind of science with wide coverage and multidisciplinary. Magnetic nanoparticles also play an increasing role due to its excellent magnetic properties ．As scientists research take them deeper along the aspects of synthesis and application ．the control of shape and dimensions of magnetic nanoparticles has become more mature ．Therefore, magnetic nanoparticles have wide application propects in machinery, electronics, chemistry, biology, etc. In this paper ，the synthesis method is discussed, the character is mentioned and the application of magnetic nanoparticles is summarized ．Keywords：magnetic ；nanoparticles ；synthesis；character; application1. 引言磁性纳米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。