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摘要：本文采用电弧熔炼-真空甩带-高温退火工艺制备了成分为Ni50Mn37Sn13、(Ni50Mn37Sn13)10-xCox和(Ni50Mn37Sn13)10-xFex(x=4,9)三类Heusler合金。采用现代分析检测手段及第一性原理计算,综合分析了添加Co/Fe元素对Ni50Mn37Sn13合金显微结构、相变及磁特性的影响。对所得铸锭、薄带及高温退火薄带试样的显微组织结构进行分析,实验结果表明三类合金的铸态组织均为枝晶结构,由马氏体、奥氏体及杂质相组成；薄带试样仅为单一奥氏体相；经高温退火后的薄带试样又恢复到类似于铸态试样的组织结构。当Ni50Mn37Sn13合金中添加Co/Fe元素后,发现这两种元素增加了合金凝固时的成分过冷度且没有改变合金的组织结构,而只是分别占据了合金中的Mn/Ni原子位点。当Ni50Mn37Sn13合金中添加Fe/Co元素后,合金的相变温度及磁性能发生了明显的变化：①添加少量Fe元素,合金马氏体转变温度下降,奥氏体居里温度无明显变化；添加过多Fe元素,马氏体转变温度消失,奥氏体居里温度明显增大。然而,当Fe元素加入后,Ni50Mn37Sn13合金的磁熵变无明显变化,说明Fe元素的加入没有降低该合金的制冷效果。②添加少量Co元素,合金的马氏体转变温度及奥氏体居里温度都有明显增大；添加过多Co元素,合金马氏体转变消失,奥氏体居里温度继续增加。另外,添加少量的Co元素,合金的磁熵变明显增大,说明添加Co元素是一种提高合金制冷效率较为有效的替换方式。第一性原理计算结果表明,Ni50Mn37Sn13合金添加Co/Fe元素后的磁性主要来源于Mn、Co/Fe元素,Ni原子磁矩较小,对磁性的贡献可忽略不计。另外随着Co/Fe元素的逐渐增加,合金中存在的Mn-Co, Ni-Co, Fe-Mn之间的铁磁耦合作用逐渐增强。根据能带结构分析结果,表明Ni50Mn37Sn1313合金均表现出较好的金属性,并且随Co/Fe元素的加入,Ni50Mn37Sn13合金的金属性增强。