生物自组装的无机化合物是在自然环境中从分子水平调控形成的具有高度有序而精致的结构和高级复杂的功能的复合材料，其中生物矿化的四氧化三铁微晶由于具有与其结构和磁性能相关的记忆、磁接收器、硬化强化、神经系统病理矿化等功能特点受到了广泛关注。而永磁材料因其丰富的物理内涵及几乎无所不在的广泛应用一直是人们研究的热点。大磁致伸缩材料的开发及其磁致伸缩性能的改善在高科技领域，尤其是军用技术方面，具有重要的科学和应用价值。本论文中，通过各种实验方法，特别是磁力显微镜测量和分析方法，对上述磁性材料进行了微结构磁结构及其物性的系统研究。　　 运用SQUID、TEM、HRTEM、MFM、Mossbauer Spectroscopy等实验方法详细研究了成熟石鳖第四阶段的主要横向牙齿中生物矿化的四氧化三铁微晶的微结构和磁性质。首先，研究了从齿舌上分离并纯化的第四阶段中第30-50排的主要横向牙齿颗粒在150K的磁性质：饱和磁化强度为78.4 emu/g，Verwey相变温度是105 K，矫顽力是351.20e。其次，主要横向牙齿磁铁矿承载区原位的TEM和HRTEM的分析表明，Fe3O4微晶形成了高电子密度的条形片状结构，其典型的尺寸为长800nm宽200nm，并呈现出较好的结晶度：片状结构沿牙齿长轴方向规则排列。再次，单颗主要横向牙齿颗粒的纵截面和横截面的MFM测量表明，Fe3O4微晶的[111]易轴沿着牙齿的长度方向，而[111]易轴沿着牙齿的宽度方向，这与TEM的测量结构一致。最后，第四阶段中第30-50排的主要横向牙齿颗粒的穆斯堡尔谱是磁劈裂的两套六线谱；结合M-T及MFM测量结果，表明第四阶段主要牙齿中不存在超顺磁颗粒。　　 对于TbFe12-xTix单晶和Fe-Pt快淬带两种永磁材料进行了微磁和微晶结构的研究。首先从微磁角度对TbFe12-xTix单晶随着Ti成分的变化使自旋重取向而导致的磁晶各向异性在不同晶面上的变化进行了详细的研究：根据Hubert二相分枝理论，结合各向异性常数的计算研究了相同Ti含量样品不同晶面上磁畴结构的差异，以及不同Ti含量相同晶面上磁畴结构的变化。测量分析了依赖于单晶晶面和各向异性的多种磁畴结构的形成原理。其次从微晶和微磁角度表征了Co部分替代Fe后Fe-Pt快淬带在磁畴结构和晶粒形态上的差异，分析了Co替代量的多少对快淬带矫顽力的影响；此外，分析测量了Pt和B含量同时减少时薄带磁性能与其磁畴结构和晶粒形态之间的依赖关系，发现磁力图的平均畴宽与平均晶粒大小的比值w/D基本上能反映同一系列快淬带样品中晶粒间交换耦合作用的强弱，而矫顽力和磁性能的提高与晶粒间的交换耦合作用、晶粒的尺寸和均匀度等都有关系。　　 运用MFM对具有不同热处理历史的FeGa多晶合金进行了微磁结构的研究，从微磁结构的角度分析了其磁致伸缩性能依赖于热处理历史的性质。经过消除应力的退火处理，发现对于<100>择优取向的Fe81Ga19多晶样品，在4500C和约5×10-5Pa真空下热处理4小时就可以消除磨抛过程中介入到样品表面的应力。合金表面真实的磁畴结构虽然均为枝状畴模式，但是存在均匀性、有序度、取向度、尺寸长短宽窄等差别。而将Fe81Ga19多晶合金在550℃和约5×10-5Pa较低真空下热处理4小时后，由于其表面软磁性Fe层的出现，对内部磁畴杂散磁场的屏蔽，从而首次看到了Fe81Ga19多晶合金<100>取向样品的内部磁畴形态。