納米技術是近年來崛起的一門嶄新技術，它是在現(xiàn)代物理學與先進工程技術相結合的基礎上誕生的，是一門基礎研究與應用探索緊密聯(lián)系的新型科學技術。納米技術被公認為是21世紀*具有前途的科研領域，現(xiàn)已成為當今世界活躍的研究熱點之一。 所謂納米技術（nanotechnology）是指在納米尺度（0.1～100nm）上，研究物質（包括原子和分子）的特性和相互作用，以及利用這些特性的多學科相互滲透的高新技術。它使人類的認識和改造物質世界的手段和能力延伸到原子和分子水平，其*終目標是以物質在納米尺度上表現(xiàn)出來的特性制造具有特定功能的產(chǎn)品，使之微型化，實現(xiàn)生產(chǎn)方式的跨越式發(fā)展。將對人類產(chǎn)生深遠的影響，改變人們的思維和生活方式。
納米技術的領域主要為納米材料學、納米物理學、納米電子學、納米機械學、納米制造學、納米生物學、納米顯微學、納米計量學、納米摩擦學和微電子機械系統(tǒng)（MEMS）等。在磁性材料中，納米技術可用于納米晶軟磁材料、納米晶永磁材料、納米磁流體、納米信息存儲材料、納米吸波磁性材料、納米巨磁致伸縮材料等。
納米晶軟磁材料
納米晶軟磁材料一般是指材料中晶粒尺寸減小到納米量級（一般≤50nm）而獲得高起始磁導率（μi～105）和低矯頑力（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，再進行適當?shù)臒崽幚�，Cu和Nb的作用分別是增加晶核數(shù)量和抑制晶粒長大以獲得超細（納米級）晶粒結構。納米晶軟磁材料由于其特殊的結構其磁各向異性很小，磁致伸縮趨于零，且電阻率比晶態(tài)軟磁合金高，而略低于非晶態(tài)合金，具有高磁通密度、高磁導率和低鐵損的綜合優(yōu)異性能。
納米晶軟磁材料是1988年由日本日立公司的吉澤克仁及同事發(fā)現(xiàn)的，他們將含有Cu、Nb的Fe-Si-B非晶合金條帶退火后，發(fā)現(xiàn)基體上均勻分布著許多無規(guī)取向的粒徑為10～15nm的α-Fe(Si)晶粒。這種退火后形成的納米合金，其起始磁導率相對于非晶合金不是下降而是大幅提高，同時又具有相當高的飽和磁感應強度，其組成為Fe73.5Cu1.0Nb3.0Si13.5B9.0。他們命名這種合金為Finemet，F(xiàn)inemet的磁導率高達105，飽和磁感應強度為1.30T，其性能優(yōu)于鐵氧體與非晶磁性材料。用于工作頻率為30kHz的2kW開關電源變壓器，重量僅為300g，體積僅為鐵氧體的1/5，效率高達96%。Fe-Cu-Nb-Si-B系納米材料能夠獲得軟磁性的重點原因是：在Fe-Cu-Nb-Si-B納米材料中，α-Fe(Si)固溶體晶粒極為細小，每個晶粒的晶體學方向取決于隨機無規(guī)則分布晶粒間的交換耦合作用，這種交換耦合作用的結果使得局域各向異性被有效地平均掉，致使材料的有效磁各向異性極低。
吉澤克仁的發(fā)現(xiàn)掀起了世界范圍納米晶軟磁材料的研究熱潮。繼Fe-Si-B納米微晶軟磁材料后，90年代，F(xiàn)e-M-B，F(xiàn)e-M-C，F(xiàn)e-M-N，F(xiàn)e-M-O等系列納米微晶軟磁材料如雨后春筍破土而出。*近又有人研究了在Fe-Si-B-Cu-Nb納米晶材料中加Al對磁性的影響。隨著Al含量的增加，Hc先顯著降低，然后無大的變化；Ms則線性減�。痪Я４笮≡�*佳熱處理情況下無明顯的變化。我國學者張延中等人以V、Mo取代Fe-Cu-Nb-Si-B合金中的Nb，制備出的納米晶合金薄帶其軟磁性能亦十分優(yōu)異，成本亦相應降低。新近科學界又發(fā)現(xiàn)納米微晶軟磁材料在高頻場中具有巨磁阻抗效應，又為它作為磁敏感元件的應用提供了良好的前景。
目前，納米微晶軟磁材料正沿著高頻、多功能方向發(fā)展，其應用領域將遍及軟磁材料應用的各方面，如功率變壓器、脈沖變壓器、高頻變壓器、扼流圈、可飽和電抗器、互感器、磁屏蔽、磁頭、磁開關和傳感器等，它將成為鐵氧體的有力競爭者。
納米微晶稀土永磁材料
由于稀土永磁材料的問世，使永磁材料的性能突飛猛進。稀土永磁材料已經(jīng)歷了SmCo5，Sm2Co17以及Nd-Fe-B三個發(fā)展階段。自1983年第三代稀土材料Nd-Fe-B問世以來，以其優(yōu)異的性能和資源豐富的原材料而成為各國研究者所關注的對象，目前燒結Nd-Fe-B稀土永磁的磁能積已高達432kJ/m3(54MGOe)，已接近理論值512kJ/m3(64MGOe)，并迅速走出實驗室，進入規(guī)�；a(chǎn)。Nd-Fe-B產(chǎn)值年增長率約為18%～20%，已占永磁材料總產(chǎn)值的40%。但Nd-Fe-B永磁體的主要缺點是居里溫度偏低（TC≈593K），*高工作溫度約為450K，此外化學穩(wěn)定性較差，易被腐蝕和氧化，價格也比鐵氧體高，這限制了它的使用范圍。
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，另一方面便是研制納米復合稀土永磁材料。*早研制的納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等有利于晶粒細化并形成納米晶，從而獲得較高的Br，達到提高(BH)max的目的。*近Coehoorn[3]和Ding等人提出了“雙相納米晶耦合永磁合金”的新概念。這種合金中至少含有兩個主要磁性相：軟磁相和硬磁相，并且具有納米尺度的顯微結構。通常軟磁材料的飽和磁化強度高于永磁材料，而永磁材料的磁晶各向異性又遠高于軟磁材料，如將軟磁相與永磁相在納米尺度范圍內進行復合，就有可能獲得具有兩者優(yōu)點的高飽和磁化強度、高矯頑力的新型永磁材料。目前，納米稀土永磁合金已進入實用化階段，*常用的是Nd2Fe14B＋α-Fe或Nd2Fe14B＋Fe3B合金。同其他永磁材料相比，由于納米晶稀土永磁合金含較少的稀土金屬，故具有較好的溫度穩(wěn)定性，并且抗氧化，耐腐蝕，成本相對減少。同時合金中含較多的鐵，可望改善合金的脆性和加工性。并且，納米晶稀土永磁合金具有極高的潛在(BH)max值，因此，納米永磁材料有望成為新一代永磁材料，已成為目前研究的熱點。
納米磁流體
磁流體（Magnetic Liquid）是由具有鐵磁性的超細固體微粒（直徑為幾～十幾nm）高度彌散在基液中而構成的穩(wěn)定的膠體溶液。磁流體一般包含三個組分：（1）鐵磁性納米級顆粒；（2）包裹顆粒的穩(wěn)定劑；（3）一種適宜的液體作液態(tài)載體。其中鐵磁性顆粒一般選取Fe3O4、鐵、鈷、鎳等磁性好的超細微顆粒。正是由于鐵磁性顆粒分散在載液中，故而使其呈現(xiàn)磁性。穩(wěn)定劑*常用的有油酸、丁二酸、氟醚酸，能夠防止磁性顆粒相互聚集，使得磁流體即使在重力、電、磁等力作用下亦能長期穩(wěn)定，不產(chǎn)生沉淀與分離。載液種類很多，可以是水、煤油、汞等等。
由于均勻分散在液態(tài)載體中的超微磁粒小到亞疇狀態(tài)，其磁化矢量自發(fā)磁化至飽和，但因粒子微小及涂敷界面活性劑后克服了范德瓦爾斯力，從而使其懸浮在載液中呈布朗運動，故粒子磁矩任意取向，與順磁體的狀態(tài)相同，即呈現(xiàn)超順磁性。其磁化強度隨磁場強度的增大而上升，甚至在高磁場情況下也很難趨于飽和，并無磁滯現(xiàn)象，矯頑力和剩磁均為零。當光通過磁流體時，會產(chǎn)生雙折射效應，磁流體流向與外磁場方向平行時的粘度要比垂直方向的粘度大，其磁導率不但具有頻散現(xiàn)象，而且還有磁粘滯性現(xiàn)象。此外用外磁場還可以控制超聲波在磁流體中傳播的速度和衰減。
磁流體由于兼有磁體的磁性和液體的流動性，具有其他固態(tài)磁性材料以及其他液體所沒有的一系列新性質，因此引起了各國的廣泛關注。上世紀60年代，美國Papell利用磁鐵礦粉，經(jīng)過球磨獲得了鐵氧體磁流體，為美國宇航局解決了宇宙服密封問題。但由于鐵氧體磁流體的磁化強度*大不超過4×10－2T，因此鐵氧體磁流體的應用受到限制。80年代日本成功地研制出金屬磁流體，飽和磁化強度達到12×10－2T。金屬磁流體的磁性能高于鐵氧體磁流體，但是抗氧化性遠不及后者。90年代日本利用氨化羰基鐵絡合物熱分解，研制出氮化鐵（ε-Fe3N）磁流體。飽和磁化強度增至17×10－2T，并且具有較高的穩(wěn)定性，成為科技界公認的具有廣泛應用前途的新型磁流體。
自從美國宇航局利用磁流體克服了失重狀態(tài)燃料不能正常工作的問題以來，國內外對磁流體的應用研究十分活躍，其應用范圍不斷拓展�，F(xiàn)已廣泛用于磁液密封、電聲器件、阻尼器件、潤滑、選礦、工業(yè)廢液處理、熱交換、磁回路、傳熱器、醫(yī)療衛(wèi)生、生物磁學等方面。目前，日、美、俄、西歐諸國均可批量生產(chǎn)性能穩(wěn)定的磁流體。我國研究這項技術也有十余年歷史，一些單位在其應用研究方面也取得了可喜成績，如中國西南應用磁學研究所、南京大學、北京理工大學、北京航空航天大學、北方交通大學、電子科技大學等。相信在不久的將來，隨著科學家們對磁流體物理化學性質的深入認識，以及對超微磁性粒子、穩(wěn)定劑和載液的深入研究，穩(wěn)定性更好、性能更高的實用化磁流體將不斷出現(xiàn)，并將在更多領域發(fā)揮重要作用。
納米信息存儲材料
實驗表明，當材料的晶粒進入納米尺寸時，具有比通常結構下的同成分的材料特殊得多的磁學性能，其磁結構從多疇區(qū)變?yōu)閱萎爡^(qū)，其矯頑力達到*高值，用它制作磁記錄材料可以大大提高信噪比，改善圖象質量，而且可以達到信息記錄高密度化。
納米磁記錄材料的研究現(xiàn)已有很大的進展。納米磁性多層薄膜是一種有巨大潛力的信息存儲介質，迄今為止，納米磁性多層膜已有350多個研究系列，實驗存儲密度已達65Gb/in2。納米巨磁電阻（GMR）材料可使計算機磁盤存儲能力提高30倍左右，使每平方英寸的存儲能力增加到100億位。
納米GMR材料已引起越來越多的科學家和企業(yè)家的重視，利用納米GMR可使計算機磁盤存儲能力大大提高。1993年美國IBM的科學家，在多層膜GMR效應方面獲得突破性進展，他們發(fā)現(xiàn)了一種在低磁場下產(chǎn)生GMR的方法。利用濺射方法制得納米多層膜，然后將膜迅速退火，該
