用电弧等离子法、化学气相沉积法、高温反应法等制备过渡金属Fe、Co及其合金、稀土金属的纳米颗粒纳米碳胶囊、纳米氮化硼胶囊、Fe的纳米Al2O3胶囊、WS2包裹W的纳米胶囊、MoS2包裹Mo/MoO2和WS2包裹CoS/CoO的纳米胶囊等。研究在不同气氛条件下制备金属纳米胶囊，研究纳米胶囊的壳－核结构、结构相转变、磁性交换耦合、交换各向异性、交换偏置、自旋排列等。分析相的相转变机理和各类相之间的关系，找出影响其结构热稳定性的关键因素。根据获得的微观结构和成分的实验观察结果构建纳米胶囊壳-核结构的模型。测量纳米胶囊的各项磁性能。重点研究各类壳-核结构对纳米胶囊的抗氧化性和磁性的影响。其中比较有特色的工作有: 发现甲烷中的碳在过渡金属超微颗粒的表面形成一层保护层从而形成了一种特殊的核－壳层结构的纳米胶囊，从而增强了超微颗粒的抗氧化性和磁性。用直流电弧等离子法在乙硼烷气氛中成功地制备出Fe、Co的纳米硼胶囊，为目前为止除纳米碳胶囊外，为数不多的其它类型的纳米胶囊。通过电弧等离子分解乙硼烷制备非晶硼纳米颗粒，再在氮气中高温合成纳米氮化硼胶囊。在酒精气氛中用电弧等离子法合成过渡金属纳米碳胶囊。用化学气相沉积法制备过渡金属Fe、Co及其合金的纳米碳胶囊；用电弧等离子法制备Fe的纳米Al2O3胶囊。有关结果开辟了制备各种新型纳米胶囊的新途径。
报导含有零维超导NbC(C)纳米胶囊和碳纳米纤维的纳米复合物的电输运性质。纳米复合物的直流磁化率测量表明NbC纳米晶体的临界温度TC为10.7 K。纳米复合物的电阻率温度依赖关系在NbC的临界温度TC和300 K之间遵守Mott的T-1/4定律，这是由于在碳基体存在的强结构无序度。在NbC的临界温度TC之下，静电能ΔE的变化远超过热能，一个电子在非常低的温度将被局域在一个孤立的NbC纳米晶体而产生“库仑阻塞”效应。其结果导致在一个包含NbC/carbon/NbC隧道结的三维纳米颗粒超导网络发生单电子隧道效应。没有在电流-电压曲线上观察到NbC纳米晶体超导能隙，这是由于NbC与碳壳之间的接触导致表面的超导被压制。
用自组装技术自下而上地组装宏观聚集体也成为纳米技术的一个热点。用改进的电弧放电等离子技术制备了一种新型以单相GdAl2化合物为核、非晶Al2O3为壳的GdAl2纳米胶囊。 同时，在电弧放电过程中，无序的纳米胶囊自组装成新型三维珊瑚状的宏观聚集体。发展的纳米胶囊自组装成三维珊瑚状聚集体的技术不需要催化剂和模板。GdAl2纳米胶囊在其冻结温度100 K 与居里温度162 K 之间显示超顺磁性。测量了5 K 和165 K之间GdAl2纳米胶囊的磁卡效应。GdAl2纳米胶囊的磁熵变的绝对值随温度的降低而显著增加，在5 K时磁场从0 变为 50 kOe 达到14.5 J kg-1 K-1。所以，这种纳米胶囊可以在低温磁制冷装置中得到应用。
对纳米胶囊领域的进展及本研究部近期的相关工作进行了综述。介绍了包括能级、量子效应、幻数效应、表面/界面、纳米胶囊中的亚稳相等理论基础。介绍了最常应用的纳米胶囊制备技术，如物理、化学、物理化学和机械等技术。综述了纳米胶囊的光、电、磁、动力学性质等物理性质以及人工细胞、红血细胞替代、药物输运和控制释放等生物医药性质。展望未来，预期将有更多的新型纳米胶囊被更多的新技术合成出来，它们将具有更多的新性质，有利于对介观世界的物理现象和自然规律的认识，并将会在更多的领域和工业得到广泛的应用。
磁性材料及磁学研究部