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Mn2基Heusler铁磁性形状记忆合金由于具有奇特物理性质,如巨磁电阻、较大磁熵以及较大交换偏置场等,而受材料科学家和相关的领域研究者广泛关注。本文以Mn2基Heusler合金与Co-V-Ga合金为研究对象。前者通过实验来研究其的相变、磁性、磁热效应以及交交换偏置效应,后者通过第一性原理计算来研究结构、磁结构相变机理,并且获得如下的研究结果:利用电弧熔炼方法制备了 Mn50-xCrxNi42Sn8(x=0,0.4,0.6,0.8)多晶样品,并发现该系列合金在室温下均具有非调制的四方马氏体结构。马氏体逆相变温度随Cr含量增加而逐渐降低。20 kOe磁场下的M-T曲线表明,该系列合金的磁性比较弱。两相之间的磁性差最大为ΔM=7.61 emu/g。磁性的变化主要与Mn-Mn间距变化以及Ni(A位)-Mn(D位)之间的杂化强度有关。在低温下,马氏体相的磁性随着Cr含量增加而增强。在500 Oe的外加磁场中从室温冷却到5 K,在Mn50Ni42Sn8合金中观察到高达2624 Oe的交换偏置场。随着Cr含量的增加,交换偏置场逐渐减小。当Cr含量为x=0.8时,随着冷却场的增加,交换偏置场先迅速增加然后逐渐减小,当冷却场为500 Oe时,交换偏置场最大。这主要归因于自旋玻璃态与反铁磁性区域的界面交换耦合作用的变化。采用电弧熔炼方法制备了两组Mn50-xCrxNi40In10(x=0,1,2)多晶系列样品,通过改变热处理速率与Cr的掺杂量对样品的相变、磁性与磁熵变进行了研究。结果表明,与淬火样品相比,慢冷合金的马氏体相变温度较高。这主要与合金的原子有序度有关。随着Cr含量的增加,奥氏体的磁化强度逐渐降低,而马氏体的磁化强度逐渐增强。与淬火样品相比,慢冷样品在相变温度附近,奥氏体和马氏体的磁化强度增强。这是由于慢冷样品的原子有序度较高,导致材料的磁性稍有增强。此外,施加3T磁场时,在Mn49Cr1Ni40In10合金中观察较大的熵变,约为13 Jkg-1K-1。通过对Heusler合金Co2V1.5Ga0.5进行第一性原理计算来揭示磁结构转变的机理。结果表明,该合金倾向于结晶形成具有铁磁性L21型结构的奥氏体。从能量变化的角度预测了从铁磁立方结构到非磁性四方结构的四方畸变的可能性。声子谱进一步证实了四方Co2V1.5Ga0.5的稳定性。对于立方结构,其在费米能级附近的Co和V(D)3d态的dx2-y2和dz2态的峰在四方结构上发生劈裂,表明其结构转变主要归因于Jahn-Teller效应。在D位点上V的Co 3d态与V的3d态之间的杂化在马氏体转变中起重要作用。在磁结构转变过程中,晶体的体积收缩了1.3%。