制备纳米阵列,尤其是磁性纳米阵列,已经成为当前研究纳米材料的热点,这是因为磁性纳米阵列是潜在的超高密度磁记录介质或磁纳米传感器件.本论文在总结吸收现有研究成果的基础上,系统地讨论了纳米阵列结构氧化铝模板制备的理论问题及影响因素,并成功地制备出大面积、形状、尺寸均匀一致的纳米阵列结构氧化铝模板;在纳米结构材料的制备方面,开创性地采用模板无电沉积法制备纳米阵列结构,并成功地制备出二元、三元、四元合金磁性纳米阵列结构材料;无电沉积既不需要外供电源又不需要在模板的一面喷金,在通孔模板中,由电解质溶液中的氧化剂和还原剂发生氧化还原反应无电沉积形成纳米阵列,这是一个自组装过程.无电沉积不仅可以制得大面积、均匀一致的纳米阵列,更为重要的是通过使用不同厚度和孔径的模板,可以精确地控制纳米丝的长径比.因为磁性材料的性能与结构、形状有关.控制纳米阵列大面积、形状和尺寸均匀一致是当前纳米结构制备上的一个前沿热点,也是一个挑战性的课题.从磁记录的发展来看,垂直磁记录是达到高密度存储的重要方向,作为垂直磁记录介质的条件之一是必须具有较大的磁各向异性.本论文围绕这个目标,开展研究工作.本文的主要研究内容及创新点包括以下几个方面:1.系统地讨论了制备纳米阵列结构氧化铝模板的理论问题,并成功地制备出大面积、形状、尺寸均匀一致的纳米阵列结构氧化铝模板;2.在电解质溶液中,利用氧化剂和还原剂之间的氧化还原反应,开创性地采用模板无电沉积法成功地制备出大面积、形状和尺寸均匀一致的多元合金磁性纳米阵列.3.对Ni-P、Co-P,Ni-Co-P、Ni-W-P、Co-Ni-P、Co-Fe-P、Co-Zn-P、Co-W-P、Ni-Co-W-P、Co-Ni-Mo-P合金磁性纳米阵列的结构、化学成分及磁性能进行表征.实验结果表明:这些磁性纳米阵列都是非晶结构,都具有磁各向异性,并且磁各向异性是形状各向异性贡献的结果.纳米阵列最易磁化方向是纳米阵列平行于外磁场方向.4.模板无电沉积法在制备科学上的创新性表现在它可拓展用于制备金属、合金、氧化物纳米管,纳米电缆.模板无电沉积法的技巧和艺术将在纳米器件的制造以及纳米结构的原位联接上做出贡献,为制备适合超高密度磁记录介质开辟了一个新的途径.