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纳米技术的不断发展和完善开辟了磁性铁氧体研究和应用的新领域，同时也促进了它在生物医学中的作用。磁性纳米粒子制成的磁性液体已广泛用于磁性免疫细胞分离，生物分子磁标记，以及药物控制释放等。尤其值关注是利用磁性铁氧体材料在高频率交流磁场下的磁滞损耗而产生的加热效应对肿瘤或癌症进行过热治疗吸引了越来越多人的研究兴趣。
本文选择了具有良好的生物相容性和毒性较低的Fe3O4为研究对象。研究了不同锌含量的锌铁铁氧体纳米颗粒的静态磁特性的变化以及交变磁场下的磁导率和磁损耗；探讨了尺寸效应与表面修饰对铁氧体颗粒物理性质的影响；并尝试了通过外加诱导磁场的方法对一维Fe3O4颗粒链生长和取向进行调控。其具体工作如下：
首先，我们应用化学共沉淀法成功的合成了一系列不同锌含量的锌铁铁氧体纳米颗粒。TEM表征表明颗粒为大小均匀的球形颗粒，粒径为15纳米左右。XRD表征表明所有的样品均为尖晶石结构。纯度较高，均匀性好，磁性研究发现随着锌含量的增加居里温度Tc下降，饱和磁矩在锌为0.3掺入量时达到最大，然后随锌含量增加而下降。这是由于非磁粒子的加入降低了交换作用所致。同时由于颗粒粒径小于单畴临界尺寸很多，表现出一定量子效应。其饱和磁矩数值小于块材。
其次，我们运用KNO3氧化Fe(OH)2凝胶的方法，分别改变反应物KOH和FeSO4的摩尔浓度来得到不同粒径大小的Fe3O4颗粒。磁性测量得到颗粒的矫顽力随粒径变化的关系，并得到了单畴和超顺磁粒子的临界此尺寸；同时用改进的乙醇相中硅酸钠稀溶液预处理的方法成功的在Fe3O4-CA颗粒表面进行了SiO2包埋，得到了均匀而致密的Fe3O4@SiO2核壳结构，比较了不同粒径的Fe3O4颗粒在表面进行了SiO2包覆前后矫顽力Hc的变化，发现包覆前后样品的Hc～R的关系曲线一致，但包覆后Hc增加。这是由于当磁性颗粒子间的相互作用减弱所致。此外我们还观察到了由于颗粒间磁偶作用能不同导致的不同的磁偶聚集状态。
最后，我们通过KNO3氧化Fe(OH)2凝胶的法制备Fe3O4过程中外加不同强度的诱导磁场成功实现了一维Fe3O4磁性颗粒以及颗粒链的尺寸调控与链长的调控，同时该颗粒链在零场和外加磁场的诱导下得到了无序排列和有序排列两种结构。通过对Fe3O4磁性颗粒链的有序结构的磁学性质表征，显示了一维Fe3O4磁性颗粒链结构具有单轴磁各向异性，对该性质起因进行的分析表明是形状各向异性与链中颗粒的多畴结构共同作用的结果。最后通过球链模型对其矫顽力进行了简单拟合。