三氧化二铁具有包括α、γ、ε、β等多种不同晶型,其中α和γ型三氧化二铁作为常见的三氧化二铁形式,可作为无机颜料、磁疗、药物载体等而在工业上得以广泛地应用。相比之下,介稳态ε和β型三氧化二铁的生成一方面对于温度极其敏感,同时,颗粒尺度的控制也是至为关键,介稳态三氧化二铁的合成技术一直成为其应用的瓶颈之一。近年来,ε型三氧化二铁因具有极高的磁晶各向异性场,室温下巨矫顽场以及良好的磁电耦合特性等而得到关注,被认为是优异永磁纳米磁体、高频毫米波器件抗电磁干扰以及新型磁介电敏感器件开发的关键材料。致力于介稳态ε型三氧化二铁纳米材料的合成工艺开发与性能研究,基于氧化铁化学转化过程控制,采用包括介孔模板法、微乳-凝胶法、自燃烧法等多种化学合成技术,研究在受限或诱导生长条件下,ε型三氧化二铁物相形成机理、颗粒形貌转变以及结构与性能关系,结果表明:1)介稳态ε型三氧化二铁物相形成对于热处理温度以及颗粒尺寸非常敏感。在受限生长条件下,三氧化二铁经历从γ到ε、β至α型的转变,ε型三氧化二铁颗粒尺寸在10-50nm左右可形成纯相;2)少量碱土金属钡存在,可诱导在受限生长条件下ε型三氧化二铁形貌由纳米颗粒向纳米棒转变,由于自身高磁晶各向异性场与形状各向异性场,使得所合成产物矫顽场强可高达2.0特斯拉,进而调节其在毫米波范围电磁波吸收响应。