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铁磁性纳米线和纳米管，由于其在磁性纳米器件、图形化磁记录介质、磁电阻纳米传感器、磁性跑道存储和微波吸收器件方面的潜在应用价值以及有趣的物理性质，引起了科学家们广泛的研究兴趣。一方面，磁性纳米线具有很多纳米电子学方面的应用价值。另一方面，磁性纳米管，由于其可控的管壁厚度，提供了额外的自由度。
在室温下，利用电化学沉积方法制备了各种铁磁金属和它们合金的纳米结构。并优化了影响纳米结构形貌的关键参数。通过控制沉积电压、沉积时间以及模板，可以调节纳米线和纳米管的形貌和长径比。在本论文中，合成了Ni、Co和NiFe纳米结构，并详细地研究了它们的结构、形貌和磁学性质。
利用电化学沉积方法，制备了长度约10微米、直径分别为50纳米和200纳米的Ni纳米线和纳米管。结构表征显示，Ni纳米线和纳米管为单相晶化的多晶结构。磁性测量显示，Ni纳米线和纳米管都表现为室温铁磁性。通过比较Ni纳米线和纳米管的矫顽力(Hc)和矩形比S(Mr/Ms).的角度依赖关系，发现它们的磁易轴相互垂直。研究发现产生横向畴壁的成核模型和卷曲转动模式分别主导着Ni纳米线和纳米管的磁化反转。通过测量不同温度下的M(H)曲线，发现磁晶各向异性会导致Ni纳米线和纳米管的磁易轴在室温和低温下发生转向。比较矫顽力的温度依赖关系，可以得出氧化铝模板诱导的磁弹性各向异性对于低温下纳米线和纳米管的磁化反转过程有很大影响。
在室温下，利用直流电沉积方法制备了长度为10微米，直径分别为50纳米和200纳米的Co纳米线和纳米管。XRD结构显示，Co纳米线为hcp结构，而Co纳米管为fcc的多晶结构，室温磁滞回线测量表明，Co纳米线的磁易轴沿着轴向，而Co纳米管的磁易轴垂直于轴向。Co纳米结构的磁矩明显大于Ni纳米结构，Co纳米线中的磁化反转过程主要是一致转动模式，而Co纳米管中为卷曲转动模式。低温下Co纳米线和纳米管的矫顽力和饱和磁化强度的都增加主要是由于热激发能的减小和磁晶各向异性的增加。
在室温条件下，利用电化学沉积方法制备了Fe90Pt10& Fe90Pd10纳米线及纳米管。矫顽力(Hc)角度依赖关系表明卷曲转动模式和成核模型分别主导着Fe90Pt10和Fe90Pd10的磁化反转，对于Fe90Pt10和Fe90Pd10纳米管磁化反转过程则存在着由卷曲转动模式向成核模型的转变。研究不同温度材料磁性的变化表明低温下内能的降低导致了矫顽力及饱和磁化强度的增加。通过加磁场退火处理可以改善材料的晶体结构及磁各向异性，材料的有效各向异性由静磁相互作用、表面效应及形状各向异性共同决定。
利用电化学沉积方法，在自制的氧化铝模板中制备了不同长径比的Ni80Fe20纳米线，详细地研究了它们的静磁相互作用以及磁化动力学行为。分别利用振动样品磁强计和X带铁磁共振研究它们室温磁学性质。角度依赖的矫顽力和铁磁共振场显示，单轴磁各向异性强烈地依赖于NiFe纳米线的长径比。磁化反转机制主要是畴壁运动的成核模型。部分铁磁共振谱中表现出多级共振峰，这归因于纳米线中由于维度受限而产生的自旋波模式。测量了面内到面外的角度依赖铁磁共振谱的共振场(HR)和共振线宽(△Hpp)，并利用LLG方程进行了数值拟合。我们详细讨论了磁阻尼的起源，考虑了自旋轨道耦合、s-d电子相互作用和双磁子散射机制。这一研究结果将有助于理解时间分辨的磁化反转以及目前基于自旋转移力矩效应诱导的反转机制，对于将来新型磁性器件，如纳米级传感器、纳米振荡器等的研制都有重要的指导意义。
由于磁单元被掩埋在整体结构当中，对于异质结构中磁取向的探测通常是较为困难的。我们研究了Co/Cu多层纳米线的磁性及磁电阻性质，对于直径200nm的纳米线，可以通过调节Co及Cu形状参数加以控制磁性层的磁矩取向。具有最薄Co层的Co/Cu纳米线中Co层表现为单畴特性，而当Co层的厚度增加时磁化过程中表现出涡旋态。纳米线的磁各向异性与Co和Cu的厚度之比有关，当Cu层得厚度为60nm、Co层厚度为30nm时可以观察到易磁化方向由垂直向面内的转变，而当Cu层的厚度为10nm、Co层厚度为400nm时可以观察到磁各向异性的消失，多层结构纳米线的磁性依赖于Co与Cu的厚度关系。