铁磁半金属材料由于其独特的能带结构和物性，使得该类材料在磁性隧道结、磁记录薄膜介质、自旋阀等自旋相关器件中被广泛关注。Co基Heusler合金，由于其具有较高的自旋极化度、高的居里温度以及与半导体材料工艺相兼容，因而在自旋电子器件中作为自旋注入源被广泛应用于铁磁体/半导体异质结中。虽然目前关于这类材料的理论与实验研究都取得了一定的进展，但是Co基Heusler合金的一些基础物理性质仍然尚无定论，这其中就包括磁化动力学过程和磁阻尼的物理机理问题。本博士论文工作利用时间分辨磁光克尔技术结合稳态磁光克尔测量技术，针对Heusler合金Co2Mn(/Fe)Al薄膜中这两个问题进行了研究。此外，通过双色时间分辨反射谱研究了Co2MnAl薄膜中的相干声学声子响应。本论文所取得的主要研究结果总结如下:　　(1)系统研究了分子束外延生长在GaAs(001)衬底上不同厚度、高结构有序的L21-Co2MnAl薄膜的磁晶各向异性和磁阻尼性质。旋转磁光克尔测量结果表明，磁晶各向异性与薄膜厚度有关，单轴各向异性随薄膜样品厚度增加而逐渐减小。时间分辨磁光克尔测量结果表明，分别通过施加面内与面外磁场得到最小的本征阻尼系数相等，均为0.0039。同时，磁晶各向异性与本征阻尼系数随薄膜样品的厚度表现出相同的变化趋势，揭示二者均起源于自旋—轨道耦合。我们的结果对于高结构有序Co2MnAl薄膜的基础物性研究以及基于Co2MnAl薄膜的新型自旋电子器件发展有重要参考价值。　　(2)系统研究了外延生长在GaAs(001)衬底上L21结构Co2FeAl薄膜(3nm)的超快磁化动力学过程和磁阻尼机制。根据阻尼系数随外加磁场的变化关系，发现较低外场情况下，磁阻尼系数强烈依赖于外加磁场的强度，说明非均匀磁晶各向异性及双磁子散射是导致非本征阻尼机制的原因;当外磁场足够高时，得到的阻尼系数接近于材料的本征阻尼系数。通过进一步研究高场下的本征阻尼系数随温度和激发光子能量的变化关系，得到本征阻尼系数随温度的升高而逐渐减小，说明Co2FeAl薄膜中磁阻尼过程是由自旋守恒的带内散射为主导的;而在低于少子自旋带边光激发下可进一步抑制带间自旋翻转的电子散射弛豫机制，从而可以获得更低的本征阻尼系数。我们的研究结果有利于更好地理解Heusler合金中的本征磁化弛豫过程及其相关物理机制。　　(3)通过双色泵浦—探测瞬态反射谱测量技术研究了外延生长在GaAs衬底上的Co2MnAl薄膜的相干声学声子响应。通过系统分析瞬态反射谱中观测到的周期性振荡响应频率随薄膜厚度、波长、外加磁场及温度的变化，确定了瞬态反射谱中观测到的周期性振荡信号来自于Co2MnAl层及GaAs缓冲层或衬底中的相干声学声子响应，其产生机制可以通过传播应力脉冲模型来解释。通过测量相干声子频率，获得了室温下Co2MnAl薄膜中的纵向声学声子传播速度为（3.85±0.1）×103m/s。我们的结论有利于更好地理解磁性薄膜中相干声学声子的产生及其频率的特性，对实现Co2MnAl薄膜中磁弹耦合快速激发、调控磁化翻转方面的潜在应用具有参考价值。