本文主要以Fe2MnGa和Mn2FeGa两种Fe-Mn-Ga系列合金为研究对象,分别研究了间隙原子C的掺杂与磁性原子Co的替代对其结构与磁性的影响。本论文的研究内容拓宽与完善了Fe-Mn-Ga系列合金成相与磁结构调控的思路,并为利用间隙原子掺杂调控其他相关合金体系的磁结构提供了良好的借鉴。本论文的主要内容如下:从理论和实验两方面研究了C掺杂对Fe2MnGa与Mn2FeGa合金的结构、磁性和电子结构的影响。成功合成了一系列L12结构的Fe2MnGa Cx（x=0-0.7）和Mn2FeGa Cx（x=0-0.5）合金。发现随着C的掺杂,Fe2MnGa Cx与Mn2FeGa Cx合金的晶格常数均单调增加,表明C进入了L12结构的八面体间隙位置。C的掺杂抑制了Fe2MnGa与Mn2FeGa合金的铁磁（FM）-反铁磁（AFM）转变,稳定了FM相。随着C含量的增加,Fe2MnGa Cx的饱和磁化强度Ms先增加后减小,在x=0.3时达到Ms最大值5.42μB/f.u.,Mn2FeGaCx合金也在x=0.3时达到最大值3.75μB/f.u.。通过第一性原理计算讨论了C影响Fe2MnGa与Mn2FeGa磁结构的物理机制。结果表明随C含量的增加,FM与AFM态的Fe2MnGa Cx与Mn2FeGa Cx的总能量差均不断增大,FM态能量更低并趋于稳定。随着C含量的不断增加,C与Fe、Mn原子价电子共价杂化程度增加,导致Fe和Mn的原子磁矩先增加后减小。计算的总磁矩也为先增加后减小。这与实验结果吻合得很好。进一步详细研究了Mn2FeGaCx（x=0-0.15）合金的磁性与交换偏置现象。随着C含量的增加,样品在室温附近从纯反铁磁相逐渐过渡到反铁磁与铁磁共存相,当x=0.15时,FM相开始趋于稳定。随着温度的增加,合金铁磁性也增强,出现AFM-FM磁转变。在Mn2FeGa C0.1的样品中观察到了大的交换偏置场,这表明间隙原子掺杂的Fe-Mn-Ga合金可以作为具有大交换偏置效应材料的一个候选体系。在前面的工作基础上,研究了Co掺杂对Mn2FeGa合金的结构、磁性与电子结构的影响。制备了Mn2Fe1-xCoxGa（x=0-0.5）甩带样品,当x≤0.3时,样品为L12结构单相,具有反铁磁性。当x=0.4时,合金出现具有Heusler-BCC结构的第二相,且表现出一定的亚铁磁性。当x=0.5时,合金形成BCC结构单相,且表现出明显的亚铁磁性,这一结果表明Co的掺杂有利于提高材料BCC相的稳定性,对Mn2Fe1-xCoxGa合金的第一性原理计算结果也与之相符合。计算结果还表明,在Mn2FeGa中掺杂Co得到的Heusler相是可能的半金属材料,该材料体系值得进一步研究。