对于反钙钛矿结构锰基化合物AXMn3(A=Ga、Al、Zn、Sn等;X=C、N),由于其简单的晶体结构以及丰富的物理性质和潜在的应用前景,近年来逐渐受到越来越广泛的关注。本论文选取反钙钛矿结构锰基碳化物(GaCMn3、AlCMn3、SnCMn3)为研究对象,详细研究母体化合物的物理性质以及磁相变的内在物理机制。通过系统的化学掺杂,调节优化该体系化合物的功能属性参数,总结和解释化学掺杂相图,为该体系的材料设计提供重要的参考依据。本论文主要内容如下:　　 1.系统研究了GaCMn3电子关联性质和元素掺杂对体系功能属性参数的调控。结果显示GaCMn3是电子关联性较强的巡游铁磁体(Wilson比Rw～3.53),低温下呈现非费米液体行为;Mn位Ni掺杂和Ga位Zn掺杂的研究发现GaCMn3低温的反铁磁态趋于不稳定性,从而导致宽温区巨磁电阻效应和巨磁热效应。比热分析表明巨磁电阻效应可能源于磁场诱导的费米面结构重构行为。详细研究了Ga位Al/Mn/Zn掺杂以及Mn位Ni掺杂对GaCMn3的铁磁.顺磁相变附近磁热效应的调控:在适当的掺杂量下,可将磁热效应调控到室温以上。　　 2.详细研究了AlCMn3的电子关联性质和功能属性参数。结果发现AlCMn3是电子关联性较强的巡游铁磁体(Kadowaki-Woods系数RKw=A/γ2～2.67a0)。磁性、电输运、比热等物性的测量表明在磁相变附近存在多种物性之间的关联性。观察到AlCMn3的近室温的宽温区磁热效应,通过对一些特征参数的对比,发现AlCMn3可作为一种潜在的室温磁制冷材料。同时理论模型的拟合结果表明仅考虑磁弹耦合和电子.电子相互作用不能解释磁热效应的真正来源。　　 3.详细研究了SnCMn3的磁热效应和磁电阻效应,发现SnCMn3存在近室温的磁热效应和反常正磁电阻效应;关联性质的研究结果表明SnCMn3是电子关联性较强的费米液体(Kadowaki-Woods系数RKw=A/γ2～2.91α0)。多种物性的关联性研究表明磁相变伴随着费米面的重构行为。采用双带模型定性解释了磁相变处多种物理性质的关联性以及霍尔电阻和热电势的反常行为。Mn位Fe掺杂或Sn位Mn掺杂都可以明显地优化体系的磁热效应。研究表明,Sn位Mn掺杂不仅可以将磁相变温度提高到室温以上,而且可将磁相变类型由一级改变为二级。