近年来，纳米技术的长足发展，使得人们有机会去研究和探索纳米尺度下各种磁性材料的基本物理性质。磁性纳米结构材料，特别是磁性纳米线、纳米管、纳米薄膜，由于它们在高密度磁记录介质、传感器、磁随机存储器、吸波材料、细胞分离、药物及基因标靶和传递等方面的重要应用前景，而引起科学家们极大的研究兴趣。本论文中通过采用电化学沉积技术和磁控溅射镀膜方法，分别制备了磁性纳米线和纳米管以及具有垂直各向异性的[Co/Pt]多层膜样品，同时详细地研究了它们的磁化反转性质，铁磁性纳米线和纳米管的矫顽力随着测量磁场角度和温度的变化关系，[Co/Pt]多层膜中垂直交换偏置效应与Co层厚度的依赖关系等等。本论文的主要研究内容如下：　　 (1)Co-Pt和Co-Pd合金在垂直磁记录等领域里有着很重要的应用前景。本文通过直流电化学沉积方法，在多孔氧化铝模板中成功地制备出了Co-Pt和Co-Pd合金的纳米管和纳米线结构；详细地研究了它们的磁化反转性质以及外磁场对它们磁各向异性的影响。结果发现，Co-Pt和Co-Pd纳米线都呈面心立方的多晶结构，而相应的纳米管则没有明显的衍射峰；由于形状各向异性、磁偶极相互作用以及磁晶各向异性的贡献，使得Co-Pt和Co-Pd纳米线和纳米管阵列的易磁化轴都垂直于它们的轴向择优取向；另外，外磁场对它们的晶体结构和磁化反转特性有明显的调制作用，我们观察到它能够诱导纳米线晶粒更好地生长，特别是对于纳米管，外磁场能够调节它们的易磁化轴，使其沿着外磁场的方向。　　 (2)稀土过渡族合金在永磁材料等方面有着重要的应用前景。本文通过直流电化学沉积方法，在水合溶液中首次成功地制备出了La-Co合金的纳米管阵列结构，通过改变电解液的成分，我们系统研究了不同成分下La-Co合金纳米管阵列的磁化反转性质。结果发现，La-Co纳米管均匀有序，外直径约200nm，管壁厚度约30nm，易轴垂直于纳米管轴向择优取向；而且随着La的掺入，La-Co合金纳米管阵列的矫顽力增加，当La的成分大于70％时，它们的矫顽力又接着降低；角度依赖的矫顽力变化关系说明在La-Co纳米管中，存在一个从“卷曲转动模式”到“一致转动模式”的转变；温度依赖的磁化反转性质发明，在La-Co纳米管阵列中，还存在一个磁弹性各向异性。　　 (3)近来，除了研究管状的纳米结构，多层同轴纳米管和纳米线，由于它们特殊的多层结构，其在自旋电子学、多铁性、生物医药等领域具有很多潜在的应用前景，研究和制备这种核-壳结构的同轴纳米管引起了人们的极大兴趣。本文通过两步电化学沉积方法结合一步电化学阳极氧化的方法，特别是通过引入一步电化学氧化方法，在AAO模板中成功地制备出了多层同轴式Co-NiO-Ni纳米管阵列结构，同时详细地研究了它们角度和温度依赖的磁化反转性质，并与Ni纳米管进行了对比。角度依赖的矫顽力变化关系说明对于Ni纳米管，磁化反转主要是由“卷曲转动”模式决定，而对于Co-NiO-Ni同轴纳米管，则存在一个从“卷曲转动”到“一致转动”的转变。温度依赖的磁化反转性质发现，对于Ni纳米管和Co-NiO-Ni同轴纳米管，样品中可能存在一定的超顺磁纳米颗粒；温度依赖的矫顽力变化关系说明，对于Ni纳米管，除了热激发模式，还存在一个磁弹性各向异性，而对于Co-NiO-Ni同轴纳米管，则主要是热激发模式决定。　　 (4)Ni-Mn是重要的反铁磁材料，它可以作为GMR自旋阀等多层膜体系的反铁磁钉扎层。制备和研究纳米结构的Ni-Mn合金体系，无论对于理解纳米尺度下的基本物理问题，还是对于制备新型的超小纳米器件都有重要的意义。我们通过直流电化学沉积技术，在AAO模板中成功地制备了不同成分的Ni-Mn合金纳米线和纳米管样品，同时详细地研究了它们的磁学性质。实验发现，当Mn含量小于40%时，Ni-Mn纳米线和纳米管都表现为强的铁磁性；当Mn含量介于45%～55%时，Ni-Mn纳米线和纳米管的饱和磁化强度达到最小值，体系中存在一定的反铁磁相；当Mn含量继续增加，Ni-Mn纳米线和纳米管的饱和磁化强度先小幅上升，然后逐渐减小，接近于零，当Mn含量大于70%时，表现为微弱的铁磁性。　　 (5)[Co/Pt]多层膜是重要的具有垂直各向异性的材料。它可以作为垂直各向异性的磁性隧道结、自旋阀等的核心磁性层。因而研究它的磁化反转行为进而调节磁化反转场以及交换偏置的大小具有重要的意义。本文通过改变与IrMn相邻的Co层厚度，系统地研究了该Co层厚度，对于IrMn作为顶部钉扎和底部钉扎的[Co/Pt]多层膜的垂直交换偏置和磁化反转性质；同时研究了退火对它们的磁化反转性质的影响。研究发现，[Co/Pt]多层膜的垂直交换偏置和矫顽力强烈地依赖于该Co层的厚度；它们的热稳定性，随着该Co层厚度的增加而降低，而且底部钉扎的[Co/Pt]多层膜体系具有更好的热稳定性。