磁性形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy, MSMA)是上个世纪90年代发展起来的一类新型功能材料,相对于传统形状记忆合金,磁性形状记忆合金不但具有受温度场控制的热弹性形状记忆效应,而且还具有受磁场控制的磁性形状记忆效应(Magnetic Shape Memory Effect, MSME)。Fe-Mn-Ga合金热弹性马氏体相变是从顺磁奥氏体到铁磁马氏体的热磁耦合相变,该类型相变将磁场诱发马氏体变体重排和磁致相变两种机制集于一身。本文首先制备具有双驱动机制的Fe-Mn-Ga 合金并通过各种实验手段,分析该体系合金的结构和磁性能。一、本实验发现Fe-Mn-Ga合金的成分和热处理工艺对组织结构有明显影响,并且在较小的成分范围,27at.%(Mn)是Fe-Mn-Ga合金获得有序结构奥氏体的临界原子百分含量。二、本文通过原位中子衍射实验对Fe46Mn26Ga28合金的晶体结构进行了分析。研究发现该合金室温下奥氏体具有立方L21 Heusler结构,晶体学空间群为Fm3m (No.225)其中Fe原子占据8c(0.25,0.25,0.25)位置,Mn原子占据4b(0.5,0.5,0.5)位置,Ga原子占据4a(0,0,0)位置。该结构的晶格常数为a=b=c=5.864A.三、L21结构的F e-Mn-Ga合金室温下均呈顺磁性。通过进一步对该体系合金变温磁性能检测,发现系列合金具有明显的磁致相变现象。在5T外加磁场条件下,Fe45.5Mn25.5Ga28合金△Ms=18.39K,Fe46Mn26G25合金△Ms=15.66K。四、本研究发现,低场下Fe45.5Mn25.5Ga28、Fe46Mn26Ga28、Fe44Mn26.5Ga29.5合金热磁曲线存在明显突变,高场下突变消失。该现象与奥氏体居里温度有关。