本论文通过理论计算与实验测试主要研究了Fe Ru YZ（Y=Ti,V,Cr,Mn和Z=Al,Ga,In,Si,Ge,Sn）、Cr掺杂Fe₂VSi、Fe₂V_1-xRu_xSi（x=0.25,0.5,0.75,1）和Ru掺杂Mn-Ni-In等多个系列四元Heusler合金的原子占位、电子结构和磁性。研究了24-26价电子的四元Fe-Ru基Heusler合金Fe Ru YZ（Y=Ti,V,Cr,Mn和Z=Al,Ga,In,Si,Ge,Sn）的电子结构与磁性。Fe Ru YZ中合金的形成能E_f随主族元素Z原子序数的增加而增加。计算表明,24价电子的Fe Ru Ti Si（Ge,Sn）合金为在费米能级处具有实际带隙的顺磁态半导体。25价电子的Fe Ru YZ合金则具有铁磁性与高自旋极化率,其中Fe Ru Cr Al具有100%的自旋极化率。26价电子的Fe Ru Cr Si为自旋零带隙半导体,总磁矩为2μ_B/f.u.。实验合成了Fe₂V_1-xCr_xSi（x=0.1-0.4）合金样品,在Fe₂V_0.6Cr_0.4Si中可以观察到少量的A15第二相,这表明Cr含量在Fe₂VSi中已经达到了固溶度,同时样品的居里温度T_C和饱和磁化强度M_s随着Cr含量的增加而增加。通过计算Fe₂V_1-xCr_xSi（x=0.25,0.5,0.75,1.00）的电子结构可以发现:当x=0.5、0.75和1.00时,合金表现出半金属的特性。当x大于0.20/0.25时,Fe₂V_1-xCr_xSi合金实验/理论的总磁矩都接近于M=Z-24的Slater-Pauling规则,这与理论预测的半金属性相一致。通过理论和实验研究了Fe₂V_1-xRu_xSi（x=0.25,0.5,0.75,1.00）合金的原子占位、电子结构和磁性。第一性原理计算和实验表明:在Fe₂V_1-xRu_xSi中,虽然Fe和Ru均有8个价电子,但是Ru原子倾向于占据晶胞中的A和C位置。当x>0.25时,合金表现出典型的铁磁性,所以在反铁磁的Fe₂VSi中掺杂Ru可以稳定铁磁性。这些结果可以帮助我们更好地研究Heusler合金中的原子占位规律。实验制备了Mn₂Ni_1.6-xRu_xIn_0.4（x=0.1-0.5）系列合金,当x=0.1-0.3时,合金会发生马氏体相变,随着Ru含量增加,马氏体相变温度不断降低,马氏体相的饱和磁化强度下降;当x=0.4-0.5时,合金不再发生马氏体相变,一直保持立方奥氏体相。第一性原理计算成功地解释了相变温度随Ru含量的变化关系和伴随马氏体相变的磁结构转变。