稀土永磁材料在我们的生活中扮演着重要的角色，被普遍应用于汽车、医疗、电子、能源、交通运输等诸多行业。随着生活水平的提高、科学技术的飞速发展，人们对材料性能的要求愈来愈高。纳米复合体是一种新型的稀土永磁材料，这种材料结合了软磁材料的高饱和磁化强度与硬磁材料的高磁晶各向异性，在纳米尺度范围内通过软、硬磁两相晶粒间的交换耦合作用来获得优越的磁性能。纳米复合永磁材料与传统的磁性材料相比具有诸多优点，如极高的理论最大磁能积、高剩磁比、较低的稀土含量和低造价等，因而具有很高的实用价值和应用前景，将有可能发展为新一代高性能稀土永磁材料。纳米复合永磁体的种类丰富多样，不同种类的材料呈现出高低不同的磁性能。由于α-Fe16N2具有巨饱和磁化强度，是良好的软磁备选材料，Nd2Fe14B具有大的磁晶各向异性，若将α-Fe16N2和Nd2Fe14B通过纳米耦合来获得大的磁能积，将可以在满足使用需求的同时大大节省稀土用量。本文以Nd2Fe14B/α″-Fe16N2为研究对象，模拟研究了易磁化轴与外场存在夹角β时的磁滞回线、磁化反转过程和磁能积。并且在微磁学理论的基础上系统的研究了双层膜及多层膜体系的磁性能随着软、硬磁层厚度、体系厚度与体系层数的变化关系以及不同外场下磁矩的角度分布情况。主要研究内容如下：　　(1)易轴偏角β在磁矩反转过程中发挥着重要的作用。当β=0°时，成核场和矫顽力会随着软磁相厚度Ls的增大逐渐减小。当β≠0°时，因为外场和易轴之间有夹角β的存在，磁矩在磁晶各向异性能的作用下偏离外场方向，所以整个磁矩翻转过程中，不会有明显的成核现象出现。磁矩随着外场的减小逐渐偏离初始方向。若软磁相厚度固定，剩磁和矫顽力随着易轴偏角β的增大而减小，同时磁滞回线的方形度逐渐降低，导致磁能积随β的增加而迅速减小。　　(2)以硬、软磁层厚度为主要参变量，研究了易轴平行于薄膜平面时Nd2Fe14B/α″-Fe16N2磁性双层膜的磁滞回线及磁矩分布。研究结果表明硬、软磁相的厚度对双层膜磁性能均有很大的影响。随着硬磁层厚度 Lh的增加，双层膜的剩磁Mr和最大磁能积(BH)max逐渐降低，而矫顽力变化不大，在硬磁层厚度为2.5 nm时，(BH)max达到最大值。固定硬磁层厚度不变，随着软磁相厚度 Ls的增加体系剩磁呈逐渐递增的趋势；而对于矫顽力来说，双层膜的矫顽力随 Ls的增大先快速减小，然后变化逐渐趋于平缓；而最大磁能积先快速增大，然后又逐渐降低，在软磁层厚度为4 nm时，双层膜的磁性能最佳，此时最大磁能积为110.79 MGOe。因此，只有当硬、软磁层的厚度比例合适时，才能得到磁性能最好的双层膜。　　(3)研究了多层膜体系的磁性能随着体系厚度与体系层数的变化情况。在相同层数的情况下，体系的剩磁、矫顽力以及最大磁能积均随着磁层总厚度L的增加而减小；当多层膜总厚度固定不变时，随着磁层层数的增大，即每一层的厚度减小，多层膜的剩磁和最大磁能积都逐渐增大，当层数增加(磁层厚度减小)到一定值时，进一步增加层数多层膜的剩磁和最大磁能积趋近于定值。由此可见，多层膜的总厚度及层数对体系的磁性能起非常重要的作用。软、硬磁层在不同厚度范围内所起的作用不同，从而对矫顽力产生了不同的影响。　　综合以上研究结果可知，Nd2Fe14B/α″-Fe16N2交换耦合薄膜具有优异的磁性能。Nd2Fe14B/α″-Fe16N2多层膜的总厚度为40 nm，层数为32层时，其最大磁能相比双层膜结构有所提高为121.96 MGOe。Nd2Fe14B/α″-Fe16N2交换耦合薄膜的这些理论计算对实验制备提供了重要的理论指导。