磁制冷是在材料的磁热效应基础上发展起来的新一代的制冷技术。与传统的压缩机制冷技术相比,磁制冷技术具有高效、节能、紧凑、绿色环保等优点,显示出广阔的应用前景。因此,作为磁制冷技术的核心,寻找具有优异磁热效应的磁制冷材料引起了科学家和工程技术人员的广泛兴趣。数十年来,无数磁热材料被开发出来。其中,非晶态磁热材料、尤其是稀土基非晶态磁热合金因为其优异的磁热性能、能在较宽的成分范围内形成并易于通过调整成分来调整其居里温度等特点而被认为是最适合用于构建Ericsson循环中所需磁熵变平台的制冷工质。此外,相比于一级磁熵变材料,非晶态合金还具有较好的机械性能和可加工性能、良好的抗腐蚀性能和较高的电阻而引起的较低的涡流损耗等优点。但是,稀土基非晶态合金中还存在着一些悬而未决的问题,如这些合金如何形成、以及其形成成分范围及原因?如何调整成分获得需要的磁性能和磁熵变性能?为什么某些稀土基非晶态合金中会出现硬磁性?硬磁性如何影响合金的磁熵变性能?以及如何构建可用于日常制冷的磁熵变平台,等等。针对以上问题,我们选择具有最简单成分的RE-TM（RE=Gd,Dy;TM=Co,Ni）二元稀土非晶合金来进行较为系统的研究,研究其玻璃形成成分范围和最佳形成能力及其原因;研究二元稀土基非晶合金的磁性能及其随成分变化的规律并探索其机理;通过Gd-TM和Dy-TM二元非晶合金的对比研究,探讨稀土基非晶合金中硬磁性的产生机理;研究RE-TM的磁热性能以及硬磁性对磁热性能的影响;在此基础上,设计并制备出具有冰点以下到室温以上居里温度的一系列非晶态合金,合成具有跨冰点和室温磁熵变平台的稀土基复合材料,并评估其制冷能效及应用前景。本论文的主要研究内容和结果如下:（1）首先,统一制备并选取40μm厚的RE-TM（RE=Gd,Dy;TM=Co,Ni）二元合金条带来研究其非晶形成成分范围和最佳形成能力,结果表明四种非晶合金体系的形成能力基本上与深共晶原则相吻合,但是Gd-Co和Dy-Ni两种二元合金最佳玻璃形成能力略微偏离深共晶点,这是由于Gd-Co二元合金体系中共晶点成分过于靠近金属间化合物、而Dy-Ni二元合金在共晶点附近则发生伪共晶凝固现象所造成的;（2）系统研究了RE-TM（RE=Gd,Dy;TM=Co,Ni）二元非晶合金的磁性能和磁化行为,发现Gd-TM二元非晶合金的居里温度与稀土含量的关系是线性的,而Dy-Co二元非晶合金的居里温度与稀土含量的关系是非线性的。进一步研究结果表明,Gd-TM二元非晶合金中仅存在3d-3d交互作用和4f-4f交互作用对居里温度的影响,两者随元素含量的变化都是线性的,而Dy-Co二元非晶合金中还存在着3d-4f交互作用,这种交互作用和稀土元素含量的变化趋势是非线性的。Dy-Co二元非晶合金中存在的3d-4f交互作用不仅造成了其居里温度与稀土含量的非线性变化趋势,也与Dy-Co二元非晶合金中的类自旋玻璃冻结现象和矫顽力的产生密切相关。（3）系统研究了RE-TM（RE=Gd,Dy;TM=Co,Ni）二元系非晶合金的磁热性能和磁熵变行为,并探究了类自旋玻璃冻结现象和硬磁性的出现对非晶合金的磁熵变性能和行为的影响,结果表明:Gd-TM二元非晶合金的磁熵变曲线和磁熵变行为均表现出二级磁相变材料的典型特征,而类自旋玻璃冻结现象和硬磁性的存在则恶化了Dy-TM二元非晶合金在低温端的磁熵变性能。通过上述研究,发现Gd50Co50二元非晶合金具有最接近室温的磁熵变性能,这为开发具有较好磁熵变性能的跨室温多组元非晶态合金奠定了基础。（4）在上述研究结果基础上,我们进一步对室温附近的磁制冷材料做了探索研究。通过提高冷速,获得具有室温磁热效应的Gd48Co52二元非晶合金;在Gd50Co50非晶合金的基础上,通过过渡元素Fe,Ni替换Gd,成功将Gd50Co50非晶合金的居里温度提升到室温以上,并获得了一系列具有跨室温磁制冷能力的Gd-Co基伪二元非晶合金,其绝热温升远高于同温区的Fe-Zr-B基非晶态材料。在此基础上,构建了若干个具有不同温区跨度磁熵变平台的Gd-Co基非晶态复合材料,其磁熵变平台的平均磁熵变值均高于Fe-Zr-B基非晶态复合材料,有望获得6以上的能效比,显示出很好的应用前景。