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Ni-Mn基铁磁形状记忆合金中的马氏体相变以及结构、磁性、电性之间的相互耦合，使其表现出复杂的物理行为。逆磁热效应、磁电阻效应、变磁性形状记忆效应、交换偏置效应(Exchange Bias, EB)、压卡效应等诸多现象的发现，无不体现了 Ni-Mn基铁磁形状记忆合金的丰富的物理内涵和潜在的应用前景，如磁致冷、磁传感、磁驱动等。本论文重点研究了Ni-Mn基Heusler合金中的相变和磁性调控，并研究了其磁热效应和交换偏置效应，主要内容包括三部分： （1） Pd(Pt)掺杂Ni-Mn-Sn合金的中间马氏体转变和交换偏置增强效应 我们研究了Ni50-xMn36Sn14Tx(T=Pd, Pt;x=0,1,2,3)合金的相变和交换偏置效应。在 Ni50Mn36Sn14合金没有观察到中间马氏体转变，通过掺杂 Pd(Pt)元素到Ni50-xMn36Sn14Tx(T= Pd, Pt)产生合适的负化学压力可以诱导产生中间马氏体转变。随着施加磁场的增加，中间马氏体相变逐渐减弱甚至抑制；随着进一步增加Pd(Pt)元素的比例(x=3, Pd;x=2, Pt)，中间马氏体转变消失。另外一个显著的结果是随着Pd(Pt)的添加，交换偏置效应增强。这个现象可能主要由于Pd(Pt)原子比Ni具有更强的自旋轨道耦合。 （2）高Mn含量Mn50Ni50-xSnx合金的相变、磁热效应研究 在Ni-Mn基Heusler合金中，其磁性主要来源于Mn，因此提高Mn含量有助于增强其磁性。我们通过电弧熔炼的方法制备了系列 Mn50Ni50-xSnx(x=5-25)合金，并对其相变、磁热效应进行研究。结果表明，随着Sn含量的增加，马氏体转变温度逐渐降低。当x?15时，材料在低温下表现出典型的自旋玻璃行为。而当x>15时，自旋玻璃行为消失，低温下材料表现铁磁性行为。当x=9.5时，材料表现出弱磁马氏体相到铁磁奥氏体相的结构相变，伴随着较大的磁化强度的突变，从而表现出较大的磁热效应。 （3）铸态Hf0.83-xZrxTa0.17Fe2合金大的低场磁相变 通过电弧熔炼的方法制备Hf0.83-xZrxTa0.17Fe2(x=0，0.1，0.2，0.3)系列合金。铸态样品具有单相的六方MgZn2型结构。当x<0.3时，随着温度的升高，表现从铁磁相到反铁磁相的一级转变。随着 Zr成分的增加(x<0.3)，铁磁相到反铁磁相的一级转变温度往低温偏移，同时磁化强度有所增强。在转变温度附近发现磁场诱导反铁磁相到铁磁相的相变，引起大的磁热效应。这种可调控的转变温度和大的磁热效应使得铸态Hf0.83-xZrxTa0.17Fe2合金成为磁制冷的潜在材料。