在纳米尺度,几何形状是影响单个纳米结构的物理性质的主要因素之一。因此,新的几何结构将使纳米材料具有传统块体材料所没有的特殊性质和性能。对于单个纳米结构的阵列组装,整体的性能会进一步受到其相互取向的影响。在近年来广泛应用于光学、电学、磁学、力学的一维纳米材料中,纳米锥作为一种新颖的结构引起了广泛的兴趣。虽然目前已开发出一些方法来制备多种材料的纳米锥,但相比之下磁性金属纳米锥的可控制备方法还很有限,可控性不好,存在形状不均匀、尺寸过小且分布范围宽、取向不一致等问题。这些问题使得实验上测得的磁信号只能为不同形状、尺寸和取向的平均效应,很难获得纳米锥的本征磁性。针对以上问题,本论文通过重离子径迹模板法首次制备出形状均一、尺寸均匀、平行取向的磁性金属Ni纳米锥阵列,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射和X射线衍射分析等多种分析手段对其形貌和结构进行了表征,并通过振动样品磁强计、矢量网络分析仪和布里渊光散射等手段深入研究了其静态及动态磁学性质,并探究了磁性相关机理。本论文创新性地采用重离子径迹模板法可控制备磁性Ni纳米锥阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)观察到所制备的Ni纳米锥阵列具有大长径比、形貌和尺寸均一、分布均匀、密度可调、排列方式高度平行。透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对其结构的表征结果为制备出的Ni纳米锥为典型的面心立方结构(fcc)的纯金属镍,锥尖尖锐无杂质且为多晶结构。利用振动样品磁强计(VSM)对Ni纳米锥进行静态磁性研究结果表明,Ni纳米锥阵列具有很强的磁各向异性,易磁化轴沿纳米锥轴向方向,这主要与大长径比导致的形状各向异性大有关。磁化反转机制为外磁场与锥轴夹角为低角度(<70°)时为涡旋畴壁反转模式,高角度(>70°)时转变为畴壁横向扩展模式,矫顽力随夹角的增加先增加后减小,在70°时达到最大值。我们还利用同样的方法制备出两种与纳米锥锥尖及锥底同尺寸的单一直径Ni纳米线阵列,测量了它们的静态磁性并与纳米锥作对比,结果显示纳米锥的矫顽力很大程度上受大尺寸锥底的影响。此外,由于锥形形状对边缘磁矩的约束,使得纳米锥整体较另两种纳米线更难磁化。最后我们从实验上利用矢量网络分析仪(VNA)和布里渊光散射(BLS)结合理论模型分析了Ni纳米锥阵列在2-17 GHz频率范围内出现的多个共振峰,这也是首次利用BLS在锥形纳米结构中观测到自旋波。Ni纳米锥的磁损耗机制为自然共振与交换共振的共同作用,即Ni纳米锥底磁矩对外场一致进动响应的自然共振机制,以及锥尖交换耦合的自旋驻波对外场非一致进动响应的交换共振机制。这种双共振行为说明纳米锥有望应用于多频带微波吸收。