本工作首次在 Ni₂MnTi 全过渡族Heusler合金中观察到了应变-自旋双玻璃态。此外，基于AFM纳米畴与其表面上无序铁磁（FM）层之间的相互作用，在2 K条件下获得了0.9 kOe的交换偏置场。利用这一机制，提出一种材料设计策略，即通过调整应变玻璃的形态，以此作为实现具有更大磁交换偏置的材料或应用于自旋电子学的磁性传感器的途径。

在Co3Sn2S2体系中进行了实验设计和验证，获得了25°(46%)的零场巨反常霍尔角；在磁性外尔半金属的反常霍尔传感器件中获得了低频23nT/Hz0.5@1Hz的磁场探测能力和7028μΩcm/T的霍尔灵敏度。

环境友好、相变发生在室温附近，大的熵变使得磁性马氏体相变材料成为潜在的固态制冷材料。相变发生时伴随着磁性、晶体结构和体积的转变，这意味着对于马氏体相变，磁场、掺杂、压力均为调控相变的有效的方式。在本工作中，我们研究不同压力下的马氏体相变，并且发现在压力下马氏体相发生了电子拓扑相变。

近十年来，拓扑材料展现出丰富的新奇物理行为，拓宽了人们对凝聚态物理的认识。拓扑材料所具有的线性交叉能带可产生低能激发准粒子，对应于量子场论中的外尔费米子。由于质量为零，外尔费米子具有很大的迁移率，对材料宏观的输运现象会产生显著影响。

相变行为普遍存在于物质世界，是材料学和物理学领域的基本现象和重要课题。在相变过程中，不同物态相互转化，并伴随着丰富的临界现象。绝大多数情况下，相变可以由以序参量为自由度的朗道理论完美描述，其核心精神是局域对称性的自发破缺。

作为动量空间中的赝磁场，贝利曲率描述了电子波函数的几何相位。对整个布里渊区中所有占据态电子的贝利曲率积分能够获得内禀的反常霍尔电导 (AHC)，即反常霍尔效应内禀贡献。

反常霍尔效应是霍尔效应的各种物理版本中基础而重要的一员，且与温度梯度驱动的反常能斯特效应在物理根源上有着密切的关系。经过一个多世纪的研究，人们认识到反常霍尔效应的物理机制包括贝利曲率相关的内禀机制和杂质散射相关的外禀机制。

外尔半金属是一类由拓扑保护的外尔费米子主导其体态宏观物理（电/热/光）行为的拓扑材料，是拓扑物理与凝聚态物理相结合的重要产物，具有零质量、高迁移率、拓扑稳定、手性保护等一系列新奇的拓扑物态与电子行为。

作为磁性材料的一个重要电输运现象，反常霍尔效应被认为起源于两种不同的机制：一是由杂质原子散射所引起的外禀过程，一是晶体能带的贝利曲率所驱动的内禀行为。作为动量空间里的赝磁场，贝利曲率源于布洛赫电子的带间相互作用，所产生的内禀反常霍尔电导更能抵抗缺陷和热扰动的破坏，具有更高的稳定性，更有利于器件应用。

兼有磁性和晶体结构相变（热弹性一级相变，即马氏体相变）的磁性材料，称为磁相变材料，是目前磁性材料领域中仅次于永磁和软磁材料的重要功能性材料。由于这类材料中原子磁矩的铁磁性和晶格的铁弹性都非常突出且耦合紧密，因此它也是一种高效的多铁性功能材料。

铁磁马氏体相变材料具有磁驱大应变、磁驱形状记忆、磁驱超弹性、大磁电阻、大磁熵变、相变相关霍尔效应、相变相关交换偏置等丰富的物理行为，成为当今凝聚态物理和材料科学的研究热点之一。