α-Fe₂O₃是一种物理化学性能优良的氧化物,广泛应用在光催化降解,颜料,气敏材料,光限幅,锂离子电池和水处理等领域。目前对α-Fe₂O₃纳米晶磁性改进的研究报道不多,所使用的增强α-Fe₂O₃磁性的方式如表面修饰也非常复杂。研究简单、环保、经济的增强α-Fe₂O₃纳米粒子磁性的方法对开拓α-Fe₂O₃纳米粒子的应用领域具有实际意义。此外,激光诱导的磁性效应在光控制分子的磁性,光隔离、高密度信息存储和光开光等领域具有潜在的应用价值,探究新的物理化学性能优异的光诱导磁性材料和光诱导磁性机理无论从理论研究还是实际应用出发都具有十分重要的意义。本文使用了激光辐照与Li⁺掺杂两种方法诱导α-Fe₂O₃纳米颗粒的铁磁性,结果表明激光辐照与Li⁺掺杂都能诱导α-Fe₂O₃纳米颗粒从反铁磁性转换为铁磁性。本文首先采用第一性原理计算并分析了α-Fe₂O₃的能带、能态密度和光学特性。研究了976 nm激光激发下样品的荧光强度与激光功率的关系,结果表明低功率976 nm激光激发下α-Fe₂O₃的荧光可以忽略。考虑α-Fe₂O₃纳米晶的比热容和空气的热耗散特性,建立了激光辐照样品升高的温度与激光辐照时间的关系式,结果表明辐照对α-Fe₂O₃纳米晶起到一个快速加热作用。采用激光辐照处理了α-Fe₂O₃纳米晶,使用振动样品磁强计分别测量了976 nm激光辐照前后α-Fe₂O₃纳米晶、被辐照样品在氧气中退火后和被辐照样品在空气中放置七个月后的磁性。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外可见光吸收光谱、傅里叶红外吸收光谱、直流四端法探测电阻和X射线光电子能谱等表征手段研究了激光辐照前后样品的物理化学特性,结果表明激光辐照快速热处理引起的氧缺陷与邻近的铁离子形成了束缚磁极子,实现了α-Fe₂O₃纳米晶由反铁磁性向铁磁性的转换。制备了七种摩尔百分比不同的Li⁺掺杂α-Fe₂O₃粉末。使用振动样品磁强计表征了七种样品的磁性。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外可见光吸收光谱、傅里叶红外吸收光谱、Raman光谱、直流四端法探测电阻和光致发光光谱等表征方法分析了七种样品的物理化学性质。结果表明在2 mol% Li⁺掺杂的α-Fe₂O₃颗粒表面Li⁺替代了部分Fe³⁺,替代产生的空穴使得邻近Fe³⁺磁耦合作用增强,实现了α-Fe₂O₃纳米晶由反铁磁性到铁磁性的转变。