本论文工作主要是探索Heusler合金中的新型半金属材料,通过第一性原理计算研究它们的电子结构与磁性能,并预测了多种新的、具有广阔应用前景的半金属材料。　　通过研究Fe2TiZ(Z=Ga,Ge,As,In,Sn,Sb)系列合金,预测Fe2TiAs和Fe2TiSb为新的半金属,并且Fe2TiSb的半金属性对于晶格畸变不敏感。除Fe2TiGe、Fe2TiSn表现出半导体性外,其余合金都为亚铁磁体。　　研究了Fe2Z(Z=In,Sn,Sb,As)系列二元half-Heusler合金的电子结构与磁性。发现Fe2Z的原子占位方式与三元half-Heusler合金相似。Fe(A)与Fe(B)的d态之间的杂化作用导致在费米能级EF附近形成d-d带隙,随着Z原子从In到Sb,带隙宽度逐渐变宽并且向低能方向移动,最终使Fe2Sb成为一种半金属。Fe2Sb的晶格常数从5.6A到6.2A变化时,自旋极化率始终保持100％。Fe2As在平衡晶格常数的自旋极化率也很高,晶格常数经微小的扩大后就可形成真正的半金属。　　预测了新的半金属Mn2ZnZ(Z=Ge,Sn),它们的总磁矩Mt与总价电子数Zt符合Zt-28的新Slater-Pauling规则。详细研究了半金属Mn2CuZ(Z=Ge,Sb)的Zt-28规则的来源。Cu原子在合金中扮演“电子施主”的角色,为自旋向下的带提供5个d电子,从而使该自旋方向填充了14个价电子,这就是Mt=Zt-28新规则的来源。用Cu原子掺杂Mn2Z中的空位,可以调控合金的总磁矩而不改变其半金属性。　　此外,本文还研究了热处理与掺杂对铁磁性形状记忆合金CoMnGe和MnNiGe相变温度的影响,发现了这两种合金相变温度的变化规律。