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本论文主要通过第一性原理计算和实验研究了过渡族元素掺杂对Heusler合金Mn2Ni Ga、Mn2Ni1.5In0.5、Mn2Ni1.5Sn0.5和Mn50Ni30.5Co9.5Ti10结构、磁性和相变的影响,讨论了影响这些材料相变与磁性的因素与机制,探索其中新的all-d-metal型Heusler合金。基于第一性原理计算研究了Mn2Ni Ga1-xZnx（x=0,0.25,0.5,1）合金的原子占位、磁性、相变及晶胞体积变化对马氏体稳定性的影响。发现Zn与Ga类似,在合金中发挥主族元素的作用,并优先占据D位。另外,Zn掺杂能有效提高合金的马氏体相变温度,同时仍能保持合金原有的亚铁磁结构不变。对晶胞体积变化的研究表明相变前后马氏体与奥氏体晶胞体积基本保持不变,与一般Heusler合金的理论近似相一致。研究了Mn-Ni-In与Mn-Ni-Sn合金中Zn取代主族元素In和Sn对合金的影响。在Mn2Ni1.5In0.25Zn0.25、Mn2Ni1.5Sn0.25Zn0.25和Mn2Ni1.5Zn0.5合金中,立方奥氏体均为Mn（B）-Mn（D）原子自旋磁矩平行排列的铁磁结构,而四方马氏体中两者磁矩转为反铁磁排列,从而实现了结构相变与磁相变的耦合。当Zn取代In和Sn原子后,其d电子与Mn,Ni原子d电子间的直接杂化作用很弱,而其s-p电子的杂化作用则与In和Sn原子的作用类似。并且Zn的增加对合金的磁结构和总磁矩基本无影响。Zn的掺入同样有助于提高马氏体相的稳定性,而且对相变温度的提高有促进作用。Zn掺杂还会带来c/a的增加,有利于提高理论相变应变。因此开发基于Zn的all-d-metal Heusler合金具有重要的研究意义。通过实验研究了Ti、V、Cr取代Mn2Ni Ga合金中Ga对材料物性的影响。其中V和Cr掺杂后仍保持母相的立方结构,同时增加样品的饱和磁化强度,Cr掺杂样品的马氏体相变温度降低,V掺杂后样品中的相变消失;而Ti掺杂后样品中会形成杂相,饱和磁化强度大幅减小且样品不会发生马氏体相变。对Mn50Ni30.9Co9.5-xFexTi10（x=0,1,2）和Mn50Ni30.5Co9.5Ti10-yHfy（y=1,2）合金的实验研究表明Fe和Hf分别取代Co和Ti后,晶体结构保持立方结构不变。Fe掺杂会提高样品相变温度,但5 K时会减小饱和磁化强度;而Hf掺杂会降低样品相变温度,增加饱和磁化强度。这些过渡族元素在all-d-metal Heusler合金中的作用值得进一步研究。