早在20实际60年代,Mn基反钙钛矿结构化合物（Mn₃AX）的基本物性已被系统研究。近年来,尤其在He等人发现Ni₃MgC在低温下的超导电性后,Mn基反钙钛矿结构化合物再次吸引了众多科学家的关注。科研工作者在Mn基反钙钛矿结构化合物研究中发现了巨磁阻效应、磁热效应、热冷缩效应和恒电阻率等具有潜在应用价值的新性能。其中磁热效应在磁致冷领域的应用备受科研工作者的关注。元素取代作为一种有效的物性改良方法已被科研工作者充分地应用于Mn基反钙钛矿结构的物性研究中。但是为了避免元素取代导致Mn基反钙钛矿结构的结构的变化,无论是取代面心位置的Mn元素还是取代顶角位置的A元素,一般元素取代量不会超过0.2。最近,我们课题组的司平占教授通过等离子体放电法成功制备了高纯度的Mn₄C（典型的反钙钛矿结构）化合物。因此,我们尝试用大量的Mn元素取代A元素,系统研究大量Mn元素取代A元素对Mn_3+x+x A_1-x-x C（A=Al,Ga）的结构及磁性能的影响。并同时对Mn₄C复合材料的磁性能做了系统地研究。主要研究内容包括:（1）采用感应熔炼法制备不同化学成分的Mn_3+xA1_1-xC（x=0,1/4,1/2,3/4,1）化合物,随后在1000摄氏温度下热处理24小时。通过XRD分别对热处理前后的样品进行物相表征。通过PPMS综合物理测量系统对热处理前后的样品进行磁性能分析。测试结果表明,Mn_3+xAl_1-xC化合物的矫顽力和剩磁均为零,这意味着Mn_3+xAl_1-xC为软磁材料。当x≤0.5时,Mn_3+xA1_1-xC的晶体结构没有发生变化。而当≥0.75时,Mn_3+xA1_1-xC的稳定性变差,且当温度升高时会加剧其分解。高温热处理后的Mn₃AlC的居里温度为309 K。在外加磁场3 T的条件下,Mn_2.75Al_1.25C在285 K稳定下取得最大的磁熵变值约为2.26 J/kg K。（2）采用感应熔炼法和固态反应法分别制备了不同化学成分的Mn_3+xGa_1-xC（x=0,1/4,1/2,3/4,1）化合物。通过XRD分别对不同方法制备的样品进行了物相表征。结果发现,感应熔炼法制备的样品中未掺杂的Mn₃GaC中含有大量的杂相,而Mn_3.25Ga_0.75C、Mn_3.5Ga_0.5C、Mn_3.75Ga_0.25C中未出现杂相,这可能是由感应熔炼过程中部分原材料未充分反应或损失导致的。分析由固态反应法制备的样品,在当x≤0.5时,Mn_3+xA1_1-xC的晶体结构没有发生变化。而当≥0.75时,Mn_3+xGa_1-xC的相图中开始出现杂峰。Mn₃GaC的居里温度为270 K略高于前人报道的246 K。Mn_3+xGa_1-xC的饱和磁化强度会随着x取代量的增加而降低。（3）通过传统的电弧放电法制备了包含α-Mn（C）固溶体,Mn₄C,氧化锰和少量C/Mn₃O₄的Mn-C纳米颗粒。由于Mn-C纳米颗粒中存在Neel的P型铁磁性Mn₄C,所以Mn-C纳米颗粒在室温下表现为铁磁行为和不同寻常的正磁化温度系数。由正磁化温度系数的相和负磁化温度系数的相组成的磁化材料可以通过调节两种相的比例来调节该材料的磁化速率。Mn-C纳米颗粒的交换偏置场和矫顽力随着温度的升高而降低。