Magneettiset nanohiukkaset, joilla on useita ainutlaatuisia magneettisia ilmiöitä, jotka poikkeavat huomattavasti irtotavarana olevien vastaaviensa ilmiöistä, herättävät merkittävää kiinnostusta, koska nämä ominaisuudet voivat olla edullisia hyödynnettäviksi useissa eri sovelluksissa magneettisten muistien muistilaitteisiin tarkoitetuissa varastointimateriaaleissa ja biolääketieteiden antureissa ja vektoreissa. Tässä tilissä keskustelemme magneettisten nanohiukkasten, mukaan lukien metallit, metalliferriitit ja metalliseokset, nanoskaalauslaeista keskittyen niiden koon, muodon ja koostumuksen vaikutuksiin. Niiden perustavanlaatuiset magneettiset ominaisuudet, kuten lukkiutumislämpötila (Tb), spinin elinaika (tau), koerktiivisuus (Hc) ja suskeptibiliteetti (chi), ovat vahvasti nanoskaalauslakien vaikutuksen alaisia, ja tämän seurauksena näitä skaalautumissuhteita voidaan hyödyntää magneettisuuden hallitsemiseksi ferromagneettisesta superparamagneettiseen järjestelmään. Samalla niitä voidaan käyttää magneettisten arvojen, kuten Hc:n, chi:n ja remanenssin (Mr), virittämiseen. Esimerkiksi magneettisen spinin elinikä on suoraan yhteydessä magneettisen anisotropian energiaan (KuV) ja myös nanohiukkasten kokoon ja tilavuuteen. Estolämpötila (Tb) muuttuu huoneenlämpötilasta 10 K:een, kun koboltti-nanohiukkasten kokoa pienennetään 13 nm:stä 2 nm:iin. Vastaavasti H c on erittäin herkkä nanohiukkasten anisotropialle, kun taas kyllästysmagnetisaatio liittyy suoraan epäjärjestyksessä olevien pinnan magneettisten spinien kanttivaikutuksiin ja noudattaa lineaarista suhdetta, kun piirretään ms (1/3) vs. r(-1). Siksi magneettisten nanohiukkasten nanoskaalauslait ovat tärkeitä paitsi nykyisten materiaalien käyttäytymisen ymmärtämiseksi myös sellaisten uusien nanomateriaalien kehittämiseksi, joilla on erinomaiset ominaisuudet. Koska magneettiset nanohiukkaset voidaan helposti konjugoida biologisesti tärkeiden ainesosien, kuten DNA:n, peptidien ja vasta-aineiden kanssa, on mahdollista rakentaa monipuolisia nano-bio-hybridihiukkasia, joilla on samanaikaisesti magneettisia ja biologisia toimintoja biolääketieteellistä diagnostiikkaa ja terapiaa varten. Kuten tässä tilinpäätöksessä osoitetaan, magneettisten komponenttien nanoskaalauslakien havaitaan olevan ratkaisevia hybridi-nanohiukkasten optimoitujen magneettisten ominaisuuksien suunnittelun ja niiden paremman soveltuvuuden kannalta biolääketieteissä, mukaan lukien niiden käyttö magneettiresonanssikuvantamisen (MRI) kontrastia lisäävinä aineina, nano-biohybridirakenteiden ferromagneettisina komponentteina ja biologisten lajien magneettisforeettisen aistimiseen tarkoitettuina translaationaalisina vektoreina. Erityisesti nanohiukkasluotaimien saturaatiomagnetisaation systemaattinen modulointi on tärkeää MR-kontrastivaikutusten ja biologisten kohteiden magneettisen erottelun maksimoimiseksi.