近年来，磁热效应因其广泛的应用而受到科学家们的关注。稀土二镍化合物PrNi2和稀土石榴石Tb3Ga5O12具有良好的磁特性与磁热特性，是该领域重要的研究对象。但在过去的研究工作中，人们对材料内部磁性离子间的交换作用及自旋涨落效应考虑的较少，简单的认为交换作用场是一个与磁化强度成正比的函数MH=λM。这导致在计算过程中必须采用自洽方法，而该方法会掩盖材料内部交换作用与外磁场和温度的关系，也使得材料的某些性质得不到合理的解释。在本文中，我们利用磁矩的实验值，研究并给出了这两种材料内部交换作用有效场MH与外磁场和温度的关系。根据该关系，研究了PrNi2和TGG两种晶体的磁矩、磁化率、磁化率倒数、磁比热及磁熵变，计算结果与实验值符合的较好。本研究主要内容包括：　　⑴根据PrNi2晶体的零场磁比热实验值，微调晶场参数，并利用调整后的晶场参数成功得到了合理晶场能级和波函数。在此基础上计算了该晶体的零场磁比热，计算结果与实验值符合的较好。考虑到PrNi2晶体内部Pr3+离子间的交换作用以及Pr3+离子的自旋涨落效应，确定了PrNi2晶体内交换作用有效场的定量形式为：此处公式省略！。利用该交换作用有效场，在不同温度下，计算了PrNi2晶体的磁矩和倒数磁化率，计算结果与实验结果符合得较好，这很好的验证了我们给出的交换场的合理性。在此交换作用模型下，当外磁场为0—5T时，我们进一步研究出了PrNi2晶体磁熵变的理论结果。　　⑵研究了Tb3Ga5O12(TGG)晶体的磁性及磁热性质。根据量子力学理论，计算了Tb3+离子的晶场能级和波函数。在此基础上，通过对TGG晶体内Tb3+离子之间的交换作用以及其自旋涨落效应进行分析，给出了TGG晶体内部的交换作用有效场的定量形式：此处公式省略！。该交换作用有效场很好的反映TGG晶体内部交换作用对温度和外磁场的依赖关系。考虑该交换场以及六个不等价次晶格的特征，当外磁场沿[111]方向时，计算了TGG晶体的塞曼能级、波函数、磁矩、磁化率和倒数磁化率，计算结果与实验值符合的较好。在此基础上，计算了该晶体的恒温磁场变，计算结果与实验值符合的较好，这进一步了说明我们提出的交换作用有效场的合理性。