本学位论文的主要内容是研究高Mn成分Heusler合金的结构、马氏体相变、交换偏置与磁性性能。本文以Mn₂NiAl为基础,向其中掺杂Co原子分别替代其中的Mn以及Ni原子,研究掺杂不同原子以及不同掺杂量对合金的结构,马氏体相变以及交换偏置效应的影响。此外,将Mn₂NiAl合金中的Ni原子逐步用Mn原子替代后得到Mn₃Al合金。通过计算模拟与实验相结合,研究了随着掺杂量变化、合金的结构、磁性以及马氏体相变发生情况。对比不同材料制备方法后发现用甩带快淬的方法可以制备出具有纯净bcc结构的Mn_2-xCo_xNiAl（x=0-1）系列合金带状样品,其原子占位呈B2结构。在逐渐掺杂Co原子的过程中,由于铁磁相尺寸的增加导致了两磁相间的耦合作用减弱,合金内部的交换偏置效应会随之减小至消失。另一方面,Co原子的掺入同时使得合金内部的磁相发生转变,还会诱发合金发生马氏体相变,起到调控马氏体相变温度的作用。通过甩带快淬法制备出了具有纯净bcc结构的Mn₂Ni_1-x-x Co_xAl（x=0-0.7）系列合金带状样品,其内部原子占位与Mn_2-xCo_xNiAl（x=0-1）系列合金相似,也呈B2结构。随着Co掺杂量的增加,合金的交换偏置效应会随着饱和磁化强度M_S的增加而消失,减小又出现,这也证明了铁磁相的强弱会直接影响两个磁相之间的耦合作用。此外,Co的掺杂并不会改变作为钉扎相的超顺磁相,该系列合金也没有发生马氏体相变。此外,利用计算模拟和实验相结合的方式研究了Mn_2+xNi_1-xAl（x=0,0.25,0.5,0.75,1）系列合金的结构、磁性和马氏体相变规律。通过计算模拟我们发现该系列合金中除了x=1的成分外均可发生马氏体相变,但是马氏体相变的驱动力△E会随着Mn含量的增加而减小,当x=1时合金不能发生马氏体相变。通过甩带快淬法制备了Mn_2+xNi_1-xAl（x=0,0.25,0.5,0.75,1）系列合金带状样品,发现当x=0、0.25、0.5、0.75时,合金带状样品均为纯净bcc结构,原子占位呈B2结构,当x=1时,合金带状样品呈βMn结构,而且带有少许甩带快淬无法消除的杂相。实验发现Mn_2+xNi_1-x-x Al（x=0,0.25,0.5,0.75,1）系列合金均没有发生马氏体相变发生。造成这个计算和实验结果不同的原因是实际制备的合金样品的马氏体相变驱动力不足,而且Mn原子有混乱占位。