三元稀土铝锗化物RAlGe（R=稀土）作为新型外尔半金属候选材料之一,由于其独特的能带结构和特殊的原子空间排列方式而表现出复杂的磁性、优异的电子输运和负磁电阻效应等奇异的物理性能,在未来开发能耗更低、集成度更高、功能性更强的电子器件方面具有潜在的应用价值。目前该材料体系尚处于基础研究阶段,还存在晶体结构不明确、电磁响应数据缺乏以及结构一性能关联性未知等科学问题有待研究。本篇论文采用非自耗真空电弧熔炼方式制备了重稀土RAlGe（R=Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm）多晶样品,然后利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜（SEM）/能谱仪（EDS）、超导量子干涉磁强计（SQUID）和综合物性测量系统（PPMS）等仪器分别对样品的晶体结构、微观形貌、磁性、电输运性能以及热容效应进行了系统地研究,解决了重稀土 RAlGe体系在晶体结构和物理性能方面存在的问题。主要研究结论如下:1、在重稀土 RAlGe中,只有GdAlGe存在相转变。当温度低于1204K时,GdAlGe为正交YAlGe型（空间群:Cmcm）而不是DyAlGe型（空间群:Cmc21）结构,Gd、Al 和 Ge 原子有序地分布在 4c（0,0.31,0.25）、4a（0,0,0）及 4c（0,0.61,0.25）位。当温度高于1204K时,该结构会转变成四方LaPtSi型（空间群:14 1md）而不是α-ThSi1型（空间群:I41/amd）结构,Gd、Al、Ge原子分别占据4a（0,0,0.58）、4a（0,0,0.17）和4a（0,0,0）位。TbAlGe、ErAlGe 和 TmAlGe与正交GdAlGe一致,均为正交YAlGe型结构,点阵常数随重稀土原子序数的增加呈线性减小。DyAlGe和HoAlGe 比较特殊,它们倾向于形成一种新型的无序化正交YAlGe型结构,晶胞中的原子无序地分布在上述三个晶体学位置。其中,（RⅠ,AlⅠ）、（GeⅠ,RⅡ）和（AlⅡ,GeⅡ）分别分布在 4c（0,0.31,0.25）、4c（0,0.61,0.25）以及 4a（0,0,0）位。2、在磁性等腰三角形（R3△）之间的相互作用下,重稀土 RAlGe具有复杂的磁性。其中,四方GdAlGe为铁磁性,源于平行排列的磁性Gd3△↑-Gd3△↑间相互作用,居里温度Tc=21K。而正交GdAlGe呈反铁磁有序,由反平行排列的磁性Gd3△↑-Gd3▽↓间相互作用导致,奈尔温度TN=34 K。与正交GdAlGe类似,其他重稀土 RAlGe均为反铁磁性,并且TN随重稀土原子序数的增加逐渐减小。此外,在TbAlGe、DyAlGe和HoAlGe中还存在另一个低温磁转变点Tt,该转变点与R自旋重取向效应导致的磁结构变化有关。当温度低Tt时,磁矩的排列方向可能是反平行的,并且垂直于（0kl）基面;而当温度逐渐升高至Tt以上后,磁矩会向平行于（0kl）基面方向转动,但整体仍然呈反铁磁有序。3、重稀土 RAlGe的电输运性能与磁性能具有强烈的相关性。所有重稀土RAlGe的电阻率转折点与磁转变温度保持一致,低于该转变点时,电子的磁散射和声子散射共同作用于电阻率。而高于该温度后,随着磁散射的减弱,声子散射成为了主要的散射机制。在整个测试温度区域内,只有GdAlGe显示出正磁电阻效应,正磁电阻源于洛伦兹力作用下的传导电子的正贡献和强反铁磁相互作用导致的电子自旋无序散射的增大。其他重稀土 RAlGe的磁电阻都呈现出由正向负的动态演变,这种动态演变与温度诱导的磁结构转变以及外磁场作用下电子自旋无序散射的减小有关。4、重稀土 RAlGe的热容也表现出与磁性和电输运的强相关性,所有样品的热容异常转变点与磁电转变温度基本一致,而且在该转变温度附近Cm-T曲线具有典型的“λ”形峰。重稀土 RAlGe的热容源于自由电子、晶格/声子以及磁子对热容的贡献。当温度低于热容异常转变点时,所有重稀土RAlGe的Cm/T随T2呈线性变化。