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随着人们对纳米材料认识的不断加深和丰富，对其研究也逐渐从制备简单的纳米颗粒向设计和可控合成具有特定功能性质的纳米复合材料方面过渡。在纳米尺度上进行复合，制备复合的纳米材料，是目前研究的热点之一。具有核壳结构的纳米复合材料是这种复合材料的一种典型的形式。核／壳结构的纳米材料具有一系列可调的优良性质，而受到人们的关注。
金属纳米颗粒尺寸小，比表面积大，易团聚，抗氧化性差使其应用受到限制，在纳米颗粒表面包裹一层稳定剂是纳米颗粒改性的方法之一，但是许多包裹纳米颗粒的壳层物质却改变了材料的一系列重要的性质，例如介电性质，磁学性质。克服这个困难的关键是找到一种既能减小颗粒团聚，又对纳米颗粒是化学惰性的材料，而二氧化硅恰好满足了此种要求。利用二氧化硅作壳层材料的优点是其在水溶液中的高度稳定，能利用二氧化硅壳层厚度来控制颗粒间隔，表面的二氧化硅能保护内核颗粒不被氧化。事实上，二氧化硅已经被人们广泛地用在纳米颗粒改性和改变材料的光、磁学性质上。
本论文的主要工作就是在磁性金属或合金的表面包覆二氧化硅，形成核／壳结构，并研究它们的磁性。主要包括以下两部分内容：
一Fe／SiO<,2>颗粒的制备与磁性
纳米级的铁颗粒非常容易被氧化，由黑色变为红色，甚至在空气中室温条件下自燃，我们结合化学沉淀和氢气还原的方法在铁的表面包覆了二氧化硅，制备的Fe／SiO<,2>颗粒可在高达150℃温度下稳定存在于空气中。实验证明表面的二氧化硅层不仅有效地防止铁颗粒的氧化，而且能在热处理过程中抑制粘结，控制颗粒的长大，得到更窄的尺寸分布，同时使纳米颗粒保持了很好的磁性，
SiO<,2>／Fe＝3wt％的Fe／SiO<,2>颗粒比饱和磁化强度为201emu／g，矫顽力为65 Oe。 得到的样品平均粒径为100纳米左右，样品磁性随包覆的二氧化硅量和还原温度而变化。当还原温度增加，样品比饱和磁化强度σ。增加，矫顽力Hc降低。我们可以用Fe<,3>O<,4>向Fe的不完全转化，存在Fe<,3>O<,4>内核来解释这种变化。
二FeNi／SiO<,2>颗粒的制备与磁性
在FeNi合金外包覆SiO<,2>壳层能够提高材料的电阻率，减少高频时的涡流损耗，改善合金的高频软磁性能。
1．结合化学沉淀和氢气还原方法制备了核／壳结构的FeNi<,3>／SiO<,2>颗粒，在FeNi<,3>颗粒表面包覆SiO<,2>层能有效减少氢气还原过程中颗粒的烧结，抑制晶粒尺寸的长大。合金颗粒表面的绝缘层还能减少涡流，使磁导率在很宽的频率范围都保持稳定而不发生弛豫和共振。
在复合颗粒制备过程中，随着还原温度增加，SiO<,2>包覆量多的颗粒比包覆量少的颗粒尺寸增加少。颗粒磁性与还原热处理的过程密切相关。当还原温度增加，比饱和磁化强度σ<,s>增加，矫顽力Hc降低。随着SiO<,2>包覆量的增加，比饱和磁化强度σ<,s>减小，矫顽力Hc增加。这是因为合成的颗粒有一个氧化物前驱体内核，内核尺寸随还原温度的增加而减少。包覆颗粒和未包覆颗粒相比有较低的磁导率值。
我们用阻抗分析仪测量了经过不同温度还原的样品的磁谱。通过分析表明：FeNi／SiO<,2>颗粒磁化过程主要包括畴壁鼓凸和畴壁位移。随着还原温度升高，畴壁钉扎强度、电阻率和平均畴宽都变小。
2．结合溶胶－凝胶和氢气还原方法制备了具有核／壳结构的FeNi<,3>／SiO<,2>纳米颗粒。由于采用非水溶剂，不经过洗涤过滤步骤，因此SiO<,2>壳层的厚度可以方便调整。二氧化硅作为颗粒间的绝缘层，使得材料电阻率大幅提高，从而降低涡流损耗。产品的高频软磁性能得到显著改善，磁导率实部即使到1GHz也能保持恒定。