磁制冷技术是基于材料磁热效应的一种绿色环保型制冷技术。近年来,Gd-基过渡金属氧化物因具有巨大的磁热效应而受到广泛的关注。本论文合成了Gd-基材料GdFeTeO₆和GdFeTiO₅,并对其结构、磁性以及磁热效应进行了研究。主要内容如下:1.概述了磁制冷技术的发展背景、磁热效应的基本研究方法、稀土过渡金属材料的磁性质以及研究现状。简要介绍了高温固相反应法、超导量子干涉磁强计（SQUID）和脉冲强磁场电子自旋共振（ESR）装置。2.采用固相法制备了Gd-基材料GdFeTeO₆和GdFeTiO₅多晶粉末样品。X射线衍射数据表明样品皆为单相。Retiveld结构精修获得了GdFeTeO₆和GdFeTiO₅的晶体结构。利用磁性测量系统和脉冲强磁场ESR实验装置对样品进行了磁性测量。3.磁性测量结果表明GdFeTeO₆在温度T=3 K附近出现顺磁到铁磁相变,而且磁相互作用非常弱,GdFeTiO₅在实验测量温度区间内没有长程磁有序现象。磁性数据拟合结果表明GdFeTeO₆和GdFeTiO₅的居里-外斯温度分别为3 K和-5.6 K,有效磁矩分别为9.27μ_B/f.u.和8.3μ_B/f.u.。布里渊函数拟合结果表明GdFeTiO₅存在微弱的磁交换相互作用。ESR数据表明GdFeTeO₆具有亚铁磁基态,而GdFeTiO₅是非纯顺磁物质。4.磁热效应研究表明,在外加磁场变化为0-7 T时,GdFeTeO₆和GdFeTiO₅的最大磁熵变分别为38.5 J?kg^-1?K^-1和33.6 J?kg^-1?K^-1。其中,当磁场变化为0-3 T时,GdFeTeO₆的最大磁熵变可达23.6 J?kg^-1?K^-1,而当磁场变化为0-5 T时,GdFeTiO₅的最大磁熵变为27.7 J?kg^-1?K^-1,两种材料的磁熵变明显高于同系列的其他磁热效应材料在相同磁场条件下的磁熵变。第一性原理计算结果表明GdFeTeO₆巨大的磁热效应源于材料体系内铁磁与反铁磁相互作用的强烈竞争。另外,GdFeTeO₆和GdFeTiO₅的磁滞几乎可以忽略,因此,GdFeTeO₆和GdFeTiO₅是潜在的低温磁致冷材料。