钴纳米线阵列由于其优异的磁性能，是当前发展垂直磁记录的重要研究方向，在实现高密度信息存储方面具有巨大的应用前景，是纳米材料科学研究的热点之一。本文旨在采用脉冲电化学沉积技术结合多孔氧化铝模板，合成钴纳米线阵列，研究钴纳米线阵列结构与物理性能之间的关系，探讨其在垂直磁记录领域应用的可行性，为构筑信息存储和信息处理功能器件奠定了一定的材料和物理基础。采用脉冲电沉积技术，在氧化铝模板孔洞中生长了钴纳米线阵列，通过控制脉冲电沉积参数实现了钴单晶纳米线直径和取向的人为控制，讨论了钴单晶纳米线生长的热力学和动力学过程，观察到在单晶钴纳米线的初始生长阶段存在三维成核到二维生长的转变，并对其作了定性分析；系统地研究了钴纳米线阵列磁学性能的直径和取向依赖关系，观察到钴纳米线阵列各向异性的磁化现象，实现了其矫顽力大小的可控调制，并筛选出适合用于垂直磁记录的技术参数，进一步发现钴纳米线阵列的磁性能具有良好的时效和热稳定性；通过高温X射线衍射方法系统地研究了钴纳米线阵列的热膨胀行为，探讨了内部缺陷和纳米线表面的非平衡原子对钴纳米线的热膨胀行为的影响规律，研究了钴纳米线的本征热膨胀行为与测量温度、纳米线直径和取向的依赖关系，观察到钴纳米线各向异性的热膨胀行为。