21世纪的信息技术发展需要高性能化和高密度化的磁记录材料。例如，每1cm2面积上需记录：1000万条以上的信息，这相当于在几个平方微米的记录范围内，要求至少具有300个记录单元。以纳米微粒制成的磁记录材料为这种高记录密度的实现提供了有利条件。由于纳米磁性微粒尺寸小，具有单磁畴结构和很高的矫顽力，用其制作磁记录材料，可以提高信噪比，改善图像质量。纳米磁性微粒除了上述应用之外，还可作光快门、光调节器、抗癌药物磁性载体、激光磁艾滋病毒检测仪、细胞磁分离介质材料、复印机墨粉材料、磁墨水、磁印刷等。而作为磁记录的纳米粒子，要求为单磁畴针微粒(100～300nm长，10～20nm宽)，体积尽量小，但粒径不得小于变超顺磁性的临界尺寸(约10nm)。一般选用γ-Fe2O3、96％Co包覆的Y-Fe2O3、CrO2、Fe及Ba铁氧体等针状磁性粒子。
纳米微晶软磁材料
Fe-Si-B是一类重要的非晶态软磁材料，在其中加入Cu、Nb，有利于铁微晶的成核和细化晶粒，从而获得纳米微晶软磁材料。组成为Fe3715、Cu1、Nb3、Si13。5、B9的纳米微晶软磁材料，其磁导率高达105。将它用于30kHz、2kW的开关电源变压器，重量仅300g，效率高达96％。目前，纳米微晶软磁材料沿着高频、多功能方向发展，其应用领域将遍及软磁材料的应用各个方面，如功率变压器、脉冲变压器、高频变压器、振流圈、可饱和电抗器、互感器、磁屏蔽、磁头、磁开关、传感器等，它将成为铁氧体的有力竞争者。近年来Fe-M-O(M=Hf，Zr)，磁性薄膜器件如电感器、高密度读出磁头等也有了显著进展。据报道，北京钢铁研究总院可年产1000t纳米微晶软磁材料。
纳米微晶稀土永磁材料
稀土永磁材料的问世使永磁材料的性能突飞猛进。稀土永磁材料先后经历了SmCo5、Sm2Co17、Nd2Fe14B等3个发展阶段。目前，烧结Nd2Fe14B稀土永磁材料的磁能积已高达432kJ／m3(54MGe)，接近理论值512kJ／m3(64MGe)，并已进入规模生产。2000年日本又不可思议地研制出磁能积为5584kJ／m3(8688MGe)的纳米晶Nd2Fe14B材料，超过了最大磁能积的理论值，其产品于2001年投放市场。1998年全世界NdFeB产量达到10090t，其中我国为4100t。1999年，我国的NdFeB产量上升至5300t。美国GM公司快淬NdFeB磁粉的年产量已达到4500t，目前，NdFeB产值年增长率为18％～20％，占永磁材料产值的40％。但是，NdFeB永磁铁的主要缺点是：
居里温度偏低，Tc=230℃，最高工作温度为177℃，化学稳定性较差，易被腐蚀和氧化，价格也较铁氧体高。解决这些问题的方法有两个：一是探索新型稀土永磁材料，如ThMn12型化合物、Sm2Fel7Nx、Sm2Fe17G化合物等；二是研制纳米复合稀土永磁材料，即将软磁相与永磁相在纳米尺度上进行复合，以获得兼具软磁材料的高饱和磁化强度和永磁材料的高矫顽力的新型磁材料。纳米复合稀土永磁材料成为当今磁性材料的一个研究热点。
纳米巨磁阻抗材料
1988年，法国巴黎大学有人在Fe／Cr多层膜中发现了巨磁电阻效应。1992年，日本发现纳米颗粒膜的巨磁电阻效应，更加引起了人们的密切关注。我们知道，均匀金属导体横截面上的电流密度分布是均匀的。但在交流电流中，随着频率的增加，在金属导体截面上的电流分布越来越向导体表面集中，这种现象叫做集肤效应。集肤效应使导体的有效截面积减小了，因此导体的有效电阻或阻抗就增大。集肤效应越强，电阻就越大。这种在高频电流下，电阻随磁场的变化而显著变化的现象称为巨磁电阻效应。巨磁电阻效应材料可用作磁头和精密磁传感器，其应用前景非常广阔。1994年美国IBM公司研制成功巨磁电阻效应韵读出磁头、磁电子器件等产品，产生了巨额利润。目前仅巨磁电阻效应高密度读出磁头的市场就达10亿美元。而磁存储器的预计市场将达1000亿美元。又据报道，美国布朗大学最近在4K温度、几个特斯拉的磁场下，△R／R上升到50％。
目前，这一领域研究追求的是提高工作温度、降低磁场。
如果在室温和零点几个特斯拉的磁场下，颗粒膜巨磁电阻达到10％，那么就接近适用的使用目标了。
在生物和医学上的应用
纳米微粒的尺寸一般比生物体内的病毒(小于100nm)、细胞、红血球(200～300nm)小得多，这就为生物学研究提供了一个新的研究途径，即利用纳米微粒进行细胞分离、细胞染色，以及利用纳米微粒制成智能药物或新型抗体进行局部定向治疗等。目前纳米材料与生物和医学上的应用研究还处于初级阶段，但一定会有广阔的应用前景。
细胞分离
生物细胞分离是生物细胞学中一项十分重要的技术，它关系到研究需要的细胞标本能尽量快速获得。20世纪80年代初，人们开始利用纳米SiO2粉末，再将其表面包覆单分子层而形成30nm左右大小的复合体(包覆层一般选择与所要分离细胞有亲和力作用的物质作为附着层)；然后制取含有多种细胞的聚乙烯吡啶烷酮胶体溶液；最后将纳米SiO2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡啶烷酮胶体溶液中，通过离心技术，利用密度梯度原理分离出需要的细胞。这种细胞分离技术在医疗临床诊断上有广阔的应用前景。例如，在妇女怀孕8个星期左右，其血液中就开始出现非常少量的胎儿细胞，为了判断胎儿是否有遗传缺陷，过去常常采用价格昂贵并对人体有害的羊水诊断等技术。而纳米微粒很容易将血样中极少量的胎儿细胞分离出来，方法简便，价钱便宜，并能准确地判断出胎儿细胞是否有遗传缺陷。这种先进技术已在美国等发达国家获得临床应用。又如，癌症的早期诊断一直是医学界亟待解决的难题。美国科学家利贝蒂指出，利用纳米微粒(如50nm的Fe3O4微粒)进行细胞分离技术很可能在肿瘤早期的血液中检查出癌细胞，从而实现癌症的早期诊断和治疗。同时，他们还在研究利用细胞分离技术检查血液中的心肌蛋白，以帮助治疗心脏病。
细胞内部染色