納米膠囊是由不同材料組成殼-核結構的納米顆粒材料，可以組合利用不同材料的物理和化學特性以及納米效應而具有優異的物理和化學性能。由于在磁記錄、磁致冷、電磁吸收、生物醫藥等方面的應用前景，目前磁性納米膠囊已經成為國際學術界一個熱點課題。近日由金屬所張志東、耿殿禹、王振華、司占平和大連理工大學董星龍共同完成的“磁性納米膠囊的制備、磁性和電磁性能研究”獲得2011年度遼寧省自然科學一等獎。

該研究是在國家自然科學基金項目支持下開展的。研究人員開辟了制備和應用多種新型納米膠囊的新方法和新途徑，采用直流電弧等離子體法、化學氣相冷凝法等方法，在不同氣氛中制備出數十種新型磁性納米膠囊，形成了一系列創新性科研成果：通過控制反應氣氛制備出碳、硼包裹等磁性納米膠囊；利用不同元素熔點、定量氧輔助氣-液-固機制等成功制備出合金納米膠囊；特別是成功合成稀土、稀土-過渡金屬化合物的納米膠囊；發現了甲烷中的碳分解在過渡金屬超微顆粒的表面形成保護層從而形成具有核－殼層結構的納米膠囊，進而增強超微顆粒的抗氧化性和磁性；還發現了乙硼烷中的硼分解在過渡金屬超微顆粒的表面形成氧化硼殼核結構。

研究小組利用高分辨電鏡對納米膠囊中的相結構、相轉變過程和介觀磁性進行了研究，發現在磁性納米膠囊中存在反常交換偏置、超順磁性等效應，發現磁性納米膠囊具有優秀的電磁吸收和磁致冷性能。

該研究工作已在國際學術刊物上發表論文90余篇，被同行在國際學術刊物上引用1100余篇次。張志東研究員還應邀為國際專著Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology撰寫納米膠囊章節，為學術刊物J. Mater. Sci. Tech.撰寫磁性納米膠囊的綜述報告。

 碳包裹稀土釓納米膠囊

 氧化鋁包裹鐵固溶體納米膠囊