本文对含轻稀土磁致伸缩材料及MnBiAl薄膜的制备及性能进行了研究。 鉴于稀土化合物凝固结晶的特点，对区熔法进行了改进，将电弧炉熔炼好的样品装入石英管中，封石英管后在区熔设备上进行区熔。对于石英管的直径、装入石英管块材的大小及区熔工艺参数等因素进行了分析。采用电弧炉熔炼的方法制备了Ce_x(Tb_0.27Dy_0.73)_1-xFe₂和Pr_0.15Tb_xDy_0.85-xFe₂系列的合金，对于X光结构、晶格常数、居里温度及磁致伸缩性能进行了分析。研究结果表明，在Ce_x(Tb_0.27Dy_0.73)_1-xFe₂体系中，Ce的价态是向+3价态波动的，Ce_x(Tb_0.27Dy_0.73)_1-xFe₂合金的磁致伸缩随x的增加而下降。对于Pr_0.15Tb_xDy_0.85-xFe₂系列合金，由于Pr的替代，磁晶各向异性补偿点由x=0.27移到x=0.3，当磁场为20KOe时，磁致伸缩由Tb_0.27Dy_0.73Fe₂的1600ppm提高到2100ppm。采用改进的区熔法制备出主要以＜110＞的Pr_0.15Tb_0.3Dy_0.55Fe₂棒材，磁场为900KA／m时，磁致伸缩达到1000ppm。尽管棒材仅为φ79×30mm，然而通过改进工艺条件，有望获得更大的棒材及＜211＞甚至＜111＞取向的棒材。 采用粘结法制备了Th_0.27Dy_0.73Fe₂粘结体，研究了胶量，成形压力对粘结体电阻率，密度及磁致伸缩性能的影响。结果表明，密度随成形压力的增加而增加，电阻率则随成形压力的增加而减小，在48MPa～148MPa内，成形压力对磁致伸缩性能的影响不大。胶与磁性粉末的质量比为4：100时，粘结体的密度最高，电阻率最低，磁致伸缩性能最佳。在磁致伸缩的测量中，预应力可大大提高粘结棒材的磁致伸缩，当预应力为10MPa时，粘结棒材在磁场为450kA／m时达到1186ppm。采用粘结法制备的Pr_0.15(Tb_0.35Dy_0.65)₍0.85_Fe₂棒材，当磁场为900kA／m，磁致伸缩达900ppm。采用Al作为粘结剂，得到了结构致密的粘结体，粘结体的轴向磁致伸缩达到350ppm。 本文采用溅射法制备出结构完整的＜002＞取向的MnBiAl薄膜。对溅射Bi薄膜在不同基片上的结构及溅射MnBiAl薄膜结构和性能进行了研究。研究表明，在＜100＞取向的SrTiO₃基片上，溅射Bi薄膜主要以＜003＞取向，而在玻璃基片上，溅射Bi薄膜无取向。对Mn：Bi原子比（Al含量一定）及多层膜周期数（总厚度一定）对溅射MnBiAl薄膜结构影响的研究表明，当Al的含量一定，Mn：Bi原子比为1：0.92时，可制备出结构完整的MnBiAl薄膜，总厚度不变的情况下，单周期MnBiAl比双周期的MnBiAl具有更强的＜002＞取向结构。低温转矩测量表明，溅射MnBiAl薄膜在80K主要是垂直膜面各向异性。