磁性纳米材料包括二维超薄膜、一维纳米线和零维纳米点以及由这些单元组成的纳米结构如多层膜、纳米线和纳米点阵列,由于其在超高密度磁存储上的潜在应用前景以及在基础研究上的重要科学意义而得到人们广泛的关注。为了使磁性纳米结构能够真正实用化,有必要对材料的基本性质进行深入的研究。其中应该重点关注的是磁性纳米材料的磁化反转特性,磁各向异性等问题,它们能够帮助我们调制材料的磁性。在本文中,我们用Monte Carlo方法模拟了Si(111)衬底上采用Pb作为缓冲层的无规则的Fe纳米团簇体系的磁化特性；使用扫描隧道显微镜、表面磁光克尔效应和铁磁共振等实验手段,研究了外延在Si(111)衬底上的采用铁硅化合物作为缓冲层的Fe超薄膜的磁各向异性和磁化反转等问题。具体的工作如下:　　 我们借用多标签技术,把傅立叶变换方法整合到Monte Carlo模拟中,来研究Fe/Pb/Si(111)颗粒膜的磁学性质。我们精确的计算了无规则的自组装Fe纳米团簇之间的静磁能。模拟的磁化曲线、温度相关的剩磁曲线与用表面磁光克尔效应测量的实验曲线取得了很好的一致。　　 我们利用分子束外延的方法,在0.1°斜切Si(111)衬底上采用铁硅化合物作为缓冲层制备了铁单晶薄膜。对其磁各向异性和磁化过程进行了研究,发现系统的面内共振场显示出六重对称性,而剩磁显示二重对称性。我们同时分析了产生这种差别的因为,是由于一个弱的单轴各向异性和小的斜切角对这个体系的剩磁态的能量曲面做了很大修正,一个六重对称性的能量曲面变为二重对称性；同时,我们还结合铁磁性共振的数据和磁化曲线的测量来确定整个系统的磁化反转机制；最后通过计算给出了一级、二级磁晶各向异性的竞争对系统的磁学特性的影响。　　 我们在4°斜切Si(111)衬底上采用铁硅化合物作为缓冲层制备了铁单晶薄膜。Fe和Si之间的有很好的外延关系。通过铁磁共振的方式,我们精确的确定了整个系统的磁各向异性常数,由于台阶的修饰作用,系统的面内共振场的对称性显示为一个四重和一个两重的叠加。相应的铁磁共振的结果和用振动样品磁强计(VSM)测量的结果取得了很好的一致性。