本论文以all-d-metal型Heusler合金为主要研究对象,结合第一性原理计算与实验,讨论了部分all-d-metal型Heusler合金的晶体结构、马氏体相变以及相变过程中的磁结构转变等特性。基于第一性原理计算预测了all-d-metal型Heusler合金Zn₂YMn（Y=Fe,Co,Ni,Cu）的晶体结构、磁性和马氏体相变。我们发现Zn₂YMn形成L2₁结构比XA结构更稳定。Zn₂YMn的总磁矩都大于3μ_B/f.u.,主要是Mn原子磁矩的贡献。四方马氏体相Zn₂YMn（Y=Fe,Co,Ni）的能量低于立方奥氏体相,表明该系列材料可能发生马氏体相变,例如在Zn₂Fe Mn中计算得到的奥氏体与马氏体之间的能量差高达0.31e V/f.u.。在Zn₂Fe Mn和Zn₂Co Mn的马氏体相中同时观察到较大的c/a值,这说明它们可能有较大的相变应变。研究了Zn取代Ga对Heusler合金Ni₂Mn Ga_1-xZn_x（x=0,0.25,0.50,0.75和1.00）相变与磁性的影响。当Zn代替Ni₂Mn Ga中的Ga时,Zn进入Ga（D）位,类似主族元素的行为,且平衡晶格常数随着Zn含量的增加而降低。但Zn掺杂对磁性影响不明显,都是Mn的自旋磁矩对总磁矩贡献最大,且与Ni的磁矩平行。当x=0.5时,计算得到的奥氏体和马氏体之间能量差ΔE_M最大,表明由于晶胞体积和价电子浓度e/a的影响,Zn部分取代Ga会提高马氏体相变温度。通过实验成功用Zn部分代替了Ni₂Mn Ga与Mn₂Ni Ga中的Ga,发现Zn掺杂不会在这两种材料中引入杂相,并且Zn含量增加可以明显提高材料的相变温度,这表明Zn掺杂可以作为调节Ni-Mn-Ga和其它Heusler型MSMA的相变温度的一种可能手段。这对于降低材料生产成本,推动磁性形状记忆合金的产业化应用具有重要意义。Mn-Ni-Co-Ti合金是一种新型all-d-metal Heusler合金,我们从理论上研究了Mn₂Ni_1.5Ti_0.5和Mn₂Ni_1.25Co_0.25Ti_0.5的电子结构和磁结构转变。在这些合金中,当额外的Ni/Co取代Ti时,将导致相同数量的Mn原子进入立方晶格的D位。Mn（D）自旋磁矩在奥氏体相中与B位的Mn自旋磁矩平行,但在马氏体相中变为反平行,这解释了相变过程中观察到的总磁矩下降的现象。与Mn₂Ni_1.5Ti_0.5相比,Co原子在Mn₂Ni_1.25Co_0.25Ti_0.5中的掺杂对奥氏体相中Mn（B）与Mn（D）磁矩的平行排列有稳定作用。计算还发现Mn₂Ni_1.25Co_0.25Ti_0.5相变前后体积收缩率高达3.5%。