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目前室温磁制冷较好的材料，其巨磁热效应来源于磁致冷材料的一级相变和二级相变，一级相变需超导磁场激发。因此，寻找在永磁体提供的低磁场条件下具有较大磁热效应的材料已成为室温磁制冷技术研究的主要目标。
本文研究了少量Cu、Mn、Ni掺入Gd中形成Gd1-xCux、Gd1-xMnx、Gd1-xNix二元系列合金及Nd2(Fe1-xNix)17系列化合物的磁热效应。用WS-4非自耗真空电弧炉熔炼成Gd二元系列合金、Optima3300型全谱直读光谱仪确定最终合金成份、MiniFlex型X射线衍射仪确定合金相组成、FEIQuanta400型扫描电子显微镜观察了合金的微观组织形貌、NoranQuestL2型能谱仪分析了合金成分在组织中的分布、自制磁热效应直接测量装置测量样品在不同温度下的绝热温变。
研究结果表明：Gd1-xCux(0≤x≤0.31)的磁热效应是由可逆二次相变引发的，掺入的Cu以GdCu5的形式主要存在于晶界上，降低了材料的磁热效应，在0～1.3T的磁场下，系列合金的绝热温变△Tad随Cu浓度的增加而降低，由3.3K降至1.8K，但居里温度仍在室温附近，少量Cu的加入可以提高Gd的耐蚀性；Gd1-xMnx(0≤x≤0.29)的磁热效应是由可逆二次相变引发的，掺入的Mn以GdMn2的形式主要存在于晶粒和晶界上，在0～1.3T的磁场下，0.1≤x≤0.19范围内，合金的绝热温变△Tad随Mn浓度的增加而增大，在x=0.19处达到最大值2.7K，在x=0.29处降到2.0K，Gd1-xMnx的居里温度可通过Mn浓度控制在室温附近；Gd1-xNix(0≤x≤0.42)和GdNi5铁磁材料Gd和Ni之间存在强烈磁性耦合作用，使Gd1-xNix二元合金的居里温度远离测量范围(-20℃≤T≤50℃)，但仍然具有磁性，贮氢性能随Ni浓度的增加而增大。
通过对Nd2(Fe1-xNix)17(x=0.2，0.3，0.4，0.5)系列化合物的研究表明：Nd2(Fe1-xNix)17系列化合物均为菱方Th2Zn17型单相化合物；随着Ni含量的增加，Nd2(Fe1-xNix)17系列化合物的居里温度逐渐降低，导致居里温度降低的主要原因是由于当Nd2Fe17合金中掺入Ni离子时，使得Nd离子之间距离减小，从而使Nd离子之间耦合减小，居里温度减低，所以Nd2(Fe1-xNix)17型材料可以通过调整铁镍比来调整居里温度。