本论文主要研究了ε-Fe₂O₃/SiO₂复合材料的磁性、制备以及潜在应用。在磁性的研究方面,利用碱刻蚀工艺研究了体系内相组成及含量对材料磁性能的影响,并发现通过控制刻蚀条件可实现复合材料的磁性可控。在制备方面,通过球磨刻蚀的方法成功制备出类顺磁的ε-Fe₂O₃/SiO₂复合材料,并对其进行了应用拓展研究。此外,还研究了刻蚀后ε-Fe₂O₃的高温相变,成功制备出ε-Fe₂O₃基的双磁相复合材料,并对其交换偏置行为进行了研究。主要研究内容如下:1.采用碱蚀刻工艺对ε-Fe₂O₃/SiO₂复合材料中的非晶硅进行刻蚀。研究发现,通过改变氢氧化钠溶液对ε-Fe₂O₃/SiO₂复合材料的刻蚀时间和刻蚀次数,可实现对样品饱和磁化强度、矫顽力和室温交换偏置场的控制。进一步研究发现,在刻蚀过程中,复合材料中ε-Fe₂O₃相的相对含量、ε-Fe₂O₃与SiO₂的邻近效应或钉扎效应都会发生变化,而且随着刻蚀次数的增加会发生ε-Fe₂O₃到α-Fe₂O₃相转变的现象,可以通过控制这三个因素来实现对复合材料磁性的调控。2.采用球磨刻蚀法成功制备出纳米片自组装ε-Fe₂O₃/SiO₂复合材料,该方法不仅绿色环保,而且节能高产。研究发现,所制备的样品具有类顺磁的磁性特征,且其磁性特征源于ε-Fe₂O₃晶体内部大的晶格应变和部分小颗粒的ε-Fe₂O₃。同时,材料的弛豫率研究结果显示,这种类顺磁材料可用于核磁共振成像造影剂。3.利用回火和氢还原热处理方法研究了刻蚀后ε-Fe₂O₃的高温相稳定性。回火处理发现,ε-Fe₂O₃在900^oC发生相转变并形成ε-Fe₂O₃/α-Fe₂O₃双磁相复合材料。而且,ε-Fe₂O₃/α-Fe₂O₃复合材料在零场冷却至5 K时表现出明显的交换偏置现象,交换偏置场为-465 Oe。氢还原研究发现,ε-Fe₂O₃在350^oC氢还原条件下就开始逐渐转变为Fe_21.34O₃₂相。同时,还原形成的ε-Fe₂O₃/Fe_21.34O₃₂双磁相复合材料经过1 T的磁场冷却后,在5 K下也观察到了大约-290 Oe的交换偏置场。