过渡金属硫属尖晶石是一类典型的电子强关联材料。一方面,由于电荷、自旋、轨道和晶格等自由度之间的强烈耦合,该体系表现出丰富的物理现象,例如庞磁电阻(CMR)、庞磁电容(CMC)效应、巨克尔旋转、电荷有序和自旋二聚化、多铁性与磁电耦合等等。另一方面,阻挫(几何阻挫、键阻挫)的存在加大了体系的复杂性,使体系表现为诸如“自旋冰”、自旋-轨道液态和轨道玻璃态等复杂的行为。依赖于磁场、电场、元素替代以及无序等外在微扰,各种量子态之间微妙平衡,又大大增加了对该体系物理本质认识的难度。　　 本论文主要选取铬基硫属尖晶石化合物中的FeCr2S4和HgCr2S4为研究对象,通过对其磁性的研究,重点探讨外加磁场对其内在自旋、轨道等自由度的影响。具体内容如下:　　 1、通过热循环的方法研究了铬基硫属尖晶石化合物FeCr2S4多晶样品低场下的磁性。研究发现,在0.005T外场下将样品冷却到居里温度之下的某一温度然后再升温回去,降温和升温过程的磁化曲线出现不可逆现象。随着外加磁场的增大和热循环温区的提高,不可逆行为被逐渐抑制。通过考虑降温过程中不断增大的磁晶各向异性所导致的自旋重新取向,这种不可逆行为可以被定性解释。　　 2、研究了不同外加磁场对FeCrES4多晶样品轨道有序影响以及伴随着轨道有序(9 K)出现磁性反常的起因。实验结果表明,随着外加磁场逐渐增加到4.5 T,9 K附近M-T曲线上台阶状的畸变逐渐消失；5 T之下的外加磁场对轨道有序没有明显影响,而14 T的外磁场使轨道有序向高温移动。因此我们提出9 K附近M-T反常起因于磁对称性的改变,而不是直接来自于轨道矩的贡献。　　 3、研究了压力效应对多铁性材料HgCr2S4多晶样品磁性的影响。HgCr2S4中存在铁磁和反铁磁超交换作用之间的竞争,基态自旋为螺旋排布,表现出非共线的反铁磁序且很容易被温度和外加磁场所调制,1 T的外加磁场下体系表现出铁磁性。我们通过压力调节了铁磁和反铁磁交换作用之间的竞争,1 T的外加磁场下随着外加压力的增加,体系逐渐从铁磁转变到反铁磁性,磁性对于压力的强烈依赖表明化学压力是调节磁电材料性能的一种有效途径。