研究表明,一级磁相变合金体系,比如Gd-Si-Ge、Ni-Mn基和MnCoGe基等,通常具有丰富的物理效应,如磁热效应、磁电阻、磁致应变、交换偏置、动力学囚禁等,因此,在新一代磁制冷机、制动器、感应器、磁力转换器和自旋电子学等前沿领域具有极大的潜在应用价值,但是相变附近较大的热/磁滞、合金较差的力学性能以及较高的成本等,严重限制了它们的研究和实际实用领域。因此,寻找合适的合金体系,尽可能减小热/磁滞、提高力学性能,增加实用性一直是相关领域研究的热点。基于上述考虑,本论文主要研究了Mn₂Sb基合金磁弹性相变调控、动力学囚禁以及相变附近磁热、磁电阻和磁滞应变等物理效应,最后对Mn₇Sn₄合金的磁热效应、交换偏置等物理性质也进行了研究,对拓展该系列合金的研究和实际应用奠定了理论基础。Mn_1.975Cr_0.025Sb合金中的磁玻璃态转变:本部分主要在具有亚铁磁（FIM）-反铁磁（AFM）转变的FIM化合物中提出并研究了磁玻璃态的存在。我们明确地证明了在显示FIM-AFM变磁性转变的Mn_1.975Cr_0.025Sb合金的磁场冷却过程中发生了类磁玻璃态转变。磁性、电阻和弛豫行为的研究均描述了在临界磁场以上AFM和动力学囚禁的FIM相在低温下共存的非遍历性类磁玻璃态的形成。根据磁性和电阻的测量结果绘制出磁场和温度（μ₀H-T）的磁性相图。进一步证明了磁玻璃转变在相变温度对磁场敏感的一级相变材料中具有普遍性。取向多晶Mn_1.9Co_0.1Sb合金的各向异性磁致应变:本部分主要通过电弧熔炼制备出高取向性的Mn_1.9Co_0.1Sb合金样品,通过XRD和磁性的测量发现样品中存在大的各向异性。随着温度升高,Mn_1.9Co_0.1Sb合金在186 K发生AFM到FIM的变磁性相变,并且伴随较大的各向异性晶格常数的突变。利用电阻式应变片法测量了由磁弹相变导致的大的各向异性磁致应变效应,分别平行和垂直于取向方向测量得到的饱和磁致应变值分别为-0.246%和-0.11%。大的磁致应变提升了该合金体系在磁致伸缩领域中的实际应用价值。Bi取代Mn₂Sb合金中的磁相变调控及磁功能性质:本部分主要研究了Bi取代对Mn₂Sb合金FIM-AFM一级磁弹性相变的影响。Bi的取代可以有效地调节（Mn₂Sb）_1-xBi_x合金的磁弹性相变温度,随着取代量的增加相变温度向高温移动。x=0.11时,磁场变化μ₀ΔH=0-5 T时,（Mn₂Sb）_1-xBi_x合金获得的最大磁熵变值ΔS_m,max为³.9 Jkg^-1K^-1;并且在磁性测量和电阻测量过程中都观察到动力学囚禁现象,在场冷过程中,高温的FIM相被部分囚禁到低温AFM区域;另外在μ₀ΔH=0-5 T磁场变化下,x=0.11时样品的负磁电阻值达到67%,这应该是迄今为止在Mn₂Sb基合金中报道的磁电阻最大值。Mn₇Sn₄合金的交换偏置和磁热效应:本部分主要研究了Mn₇Sn₄合金的居里转变及低温再入自旋玻璃态。室温下,样品为Ni₂In型六角结构的单相（空间群为P6₃/mmc）。磁场变化μ₀ΔH=0-5 T时,顺磁（Paramagnetic,PM）-FIM相变附近获得最大磁熵变,ΔS_m,max^-3.3Jkg^-1K^-1。随着进一步冷却,在低于150 K时,Mn₇Sn₄进入到类自旋玻璃态,观察到大的交换偏置效应。冷却场分别为μ₀H_CF=0.1和0.5 T时,T=10 K时合金的交换偏置场分别为6.7 mT和7.8 mT。大的交换偏置效应主要来源于合金FIM态与自旋玻璃态之间的界面交换耦合作用。