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NiMn基哈斯勒合金是具有成分比为1:1:1或2:1:1的Ni-Mn-Z（Z=In,Sn,Sb,...）型金属间化合物材料,由于具有丰富的光学、磁学和电输运性质,例如磁电阻效应、交换偏置效应、磁热效应和磁致伸缩效应等而受到广泛关注。在这类合金中,Ni-Mn-In及其掺杂体系复杂的场致相变行为尤其受到材料领域研究人员的关注。然而,研究者对NiMn基哈斯勒合金场诱导变磁相变的微观机制的理解还不够深入,对该类合金的一些基本概念仍存在争议。为了深入理解NiMn基哈斯勒合金的场诱导变磁相变,本文利用原位观测手段对这类合金的磁化、结构相变和磁热效应进行了系统的研究,希望从微观角度揭示这类合金变磁相变的机理。主要研究内容和结果如下:一、研究了Ni50Mn34In15.5Al0.5合金和Ni50Mn34In15Al合金的温度驱动结构相变、时间弛豫的等温生长过程和磁场驱动逆马氏体相变,揭示了该合金体系磁致结构相变可逆性的机理。通过比较不同Al掺杂量样品的磁性和磁致结构相变,阐明了Al掺杂对样品马氏体相形核和生长的促进作用和对马氏体相孪晶界的钉扎作用。二、研究了Ni-Mn-In样品磁化强度随温度和外磁场强度的变化关系,讨论了样品的磁化行为。利用MOIS系统研究了样品的温度/磁场驱动结构相变,讨论了磁场驱动结构相变可逆性与样品温度的关系。三、对第二类Ni-Mn-Ga合金的磁化和磁相变进行了研究。原位观测了该合金中奥氏体相在降温过程中向七层调制马氏体和非调制马氏体转变过程,发现了七层调制马氏体相与非调制马氏体相不同的磁场响应。四、研究了NiMn基哈斯勒合金的磁热效应以及磁场诱导自旋重取向和磁致结构相变对磁热效应的贡献,阐述了Al掺杂对Ni-Mn-In-Al合金磁热效应的影响机理。五、利用综合物性测量系统研究了Ni-Mn-Ga合金的磁致绝热温变,并在脉冲强磁场下对Ni-Mn-Ga合金的绝热温变直接测量进行了探索性的尝试。结果表明,样品马氏体和奥氏体相内部的磁性散射和孪晶界自旋散射是影响NiMn基合金磁电阻的主要机制。Al掺杂对马氏体孪晶界面的钉扎对合金马氏体相的形核生长具有促进作用,使得样品的相变特征温度向高温区域移动,增大样品的等温磁熵变。Ni-Mn-In-Al合金有反磁热效应,Ni-Mn-In和Ni-Mn-Ga合金有一般磁热效应。在Ni-Mn-In-Al和Ni-Mn-Ga合金中磁场诱导结构相变对磁热效应的贡献占主导,在Ni-Mn-In中自旋重取向对磁热效应的贡献占主导。