随着生活中能源和环境问题的日益突出,室温磁制冷作为一种绿色制冷技术受到各个国家的高度重视。而室温磁制冷技术发展的关键是找到室温下具有大磁热效应并且环保价廉的磁制冷材料。近几年来,Heusler合金Ni-Mn-X（X=Ga,In,Sn）系列材料被实验发现在室温附近具有巨磁热效应。与其它磁热材料比如稀土锰氧化物或稀土合金化合物相比,Heusler合金具有价格低廉和环境友好的特点,被认为是潜在的室温磁制冷材料。本文对NiMn基Heusler合金的磁交换作用和磁热效应进行了理论研究。首先采用第一性原理方法计算出合金的优化晶格参数,然后通过基于格林函数形式的计算了合金中原子的磁矩和磁相互交换作用常数,最后利用蒙特卡洛方法模拟研究了合金的热力学性质,如相变温度、比热容和磁熵变。研究内容如下:（1）研究了Ni_2-xMn_1+xGa（0.2≤x≤0.75）合金的磁热效应。研究表明Mn原子成分的增加会增大合金的磁热效应,即当x=0.75时,在5 T的磁场变化下,体系在二级相变处的最大磁熵变值为?S_mag=-1.81 J/（mol·K）。（2）研究了Ni-Mn-In系列Heusler合金的磁性质和熵变值,其中包括三元合金Ni₂Mn_1+xIn_1-x（x=0.38,0.40）结构相变和磁相变的研究、四元合金Ni₂Mn_1.40In_0.60-xR_x（x=0.04,0.08,0.12,0.16,0.20）（R=Ag,Al,B,Ge,Si,Fe,Co,Gd）磁相变的研究。结果表明,Ni₂Mn_1.40In_0.60的结构相变温度和居里温度基本一致,且相同条件下在结构相变处的熵变值比在居里温度处的磁熵变值大;而在合金Ni₂Mn_1.38In_1.62中,在居里温度处的磁熵变值比结构相变处的熵变值大。对于四元合金Ni₂Mn_1.40In_0.60-x.60-x R_x,当R=B、Si时,磁熵变值随着x值的增大而减小;当R=Al、Ag、Ge、Fe、Co时,磁熵变值随着x值的增大而增大。此外,R元素取代部分In原子能导致Ni₂Mn_1.40In_0.60合金的总磁矩增大,居里温度减小。（3）研究了Ni-Mn-Sn系列合金的磁性质和磁热效应。首先计算了合金Ni₂Mn_1+xSn_1-x（0.4,0.48）的磁矩和原子间交换作用常数,随后研究了Si和Fe掺入合金Ni₂Mn_1.4Sn_0.6后体系的磁矩、原子间交换作用和热力学性质。研究发现,Fe元素的掺入使合金的总磁矩增大,并提高了合金的磁熵变值。