低维磁性纳米材料吸引了人们的巨大关注,不仅由于其在信息存储和磁传感器方面的应用价值,而且由于其丰富的物理内涵也是凝聚态物理基础研究的重要研究对象。磁性纳米材料的磁化反转过程和磁各向异性对其应用价值起着决定性的影响。在本论文中,我们通过磁弛豫的测量和磁畴的直接观测研究了CoFe/Pt多层膜的磁化反转过程;研究了在Fe/Si(111)体系中,衬底台阶对Fe超薄膜的自旋重取向过程和面内磁各向异性的影响;研究了Cu覆盖层生长在铁超薄膜上的生长过程和对磁性的影响。具体的工作如下:　　 1.我们利用磁光克尔效应仪和磁光克尔显微镜研究了[Co0.9Fe0.1(5.0(A))/Pt(20(A))]4多层膜的磁化反转过程。磁后效应的测量结果表明磁化反转过程基于热激活原理,可以用Fatuzzo-Labrunne模型来描述。磁弛豫过程中畴壁位移相对于成核占主导地位。利用磁光克尔显微镜对磁畴的直接观测表明磁化反转首先通过很少量的成核,然后磁畴通过树枝状生长实现磁化反转。借助于一个简单的单轴各向异性模型,Monte Carlo模拟结果表明磁畴树枝状生长可能起源于交换作用、退磁能、有效激活体积等宏观磁性参数,相对大的激活体积会大大降低成核概率。　　 2.我们利用沿着[11-2]方向4°斜切的Si(111)衬底研究了衬底台阶在Fe/Si(111)中对自旋重取向和面内磁各向异性的影响。由于台阶的存在,表面各向异性和形状各向异性的易轴不再相互垂直,因此,从垂直于膜面到面内的自旋重取向过程发生的膜厚变化范围从0.1°斜切衬底上的～0.3个原子单层变为～2.5个原子单层。另外,在自旋重取向过程中面内的磁各向异性也发生了变化:铁磁共振的测量结果表明单轴各向异性的易轴随着膜厚增长从垂直于台阶方向变为平行于台阶方向,并且有一个近似于四重对称的过渡态。其中,垂直于台阶的单轴各向异性可能起源于对称性破缺,近似的四重对称来源于磁晶各向异性,平行于台阶的单轴各向异性则起源于粗糙度引起的偶极作用。　　 3.我们研究了Cu覆盖层在以Si(111)为衬底生长的bcc(111)Fe超薄膜上的生长过程和对铁薄膜磁各向异性的影响。扫描隧道显微镜和低能电子衍射的实验结果表明Cu在生长过程中表现为底面为三角形的金字塔岛状结构,并且采取Kurdiumov-Sachs取向方式外延生长。整个生长过程中形貌的变化可以借助应力释放模型来描述。另外,Cu覆盖层中的应变产生的力矩会使的Fe超薄膜产生应变导致磁弹性能的变化,从而削弱Fe超薄膜薄膜的垂直各向异性并诱发从垂直于膜面到面内的自旋重取向。