超导是凝聚态物理一个很重要的问题,自从1911年超导被发现以来,它就吸引了众多研究者的关注。在本论文中,我们用自助溶剂方法生长了BaFe2As2母体单晶以及Co掺杂的样品,我们得到了样品的输运,磁性等物理性质随着掺杂的演化关系,得到了详细的电子相图,给出了SDW和超导共存的证据。我们发现了掺杂(?)phenanthrene中的超导,通过掺杂碱金属、碱土金属和稀土金属,可以获得大约5～6K的超导电性,通过压力效应,正常态磁化率等结果,我们得出该类超导体具有非传统超导电性的结论。本论文共分为以下六章：1.高温超导体研究综述本章大致介绍了铜氧化合物和铁基化合物这两类高温超导体的研究背景,重点对这两类高温超导体的晶体结构、物理性质和相图进行了详细地介绍。同时也对有机超导体的研究进展进行了总结和回顾,介绍了一些常见的碳氢稠环分子。2. BaFe2As2单晶的生长以及各向异性电阻和磁化率研究我们用自助熔剂法生长了相当大的BaFe2As2单晶。这里第一次给出高质量单晶的本征的各向异性的输运和磁学性质的测量。电阻的各向异性ρc/ρab有150之大,并且不依赖于温度。与多晶中的磁化率行为形成鲜明对比的是,该样品中没有观察到居里-外斯行为,与温度成线性关系的磁化率出现在SDW转变温度(Ts)到700K之间。这个结果表明在Ts之上样品呈现出很好的反铁磁关联。ab面内的二度对称的磁化率证明了中子散射中的条纹状自旋结构。电阻率的最小值强烈地依赖于磁场,表明低温电阻率的上扬行为应该与自旋涨落有关。3. BaFe2-xCoxAsx单晶的奇特物理性质和相图本文中,我们系统地研究了BaFe2-xCozAs2单晶的输运、磁化率和热容的性质。在欠掺杂区域,我们在电阻和磁化率方面观察到SDW转变。在SDW转变温度之上直到700K范围内,磁化率与温度T表现出不寻常的线性关系。随着Co的掺入,SDW有序逐渐被压制,超导性以圆顶状出现。电输运性质、比热和磁化率性质表明在x=0.17的BaFe2-xCoxAs2样品中SDW和超导性共存,与(Ba,K)Fe2As2’情形相类似。当x>0.34时,样品的超导性完全消失。随着Co掺入量的增加,从SDW态到费米液体态的转变被观察到。这里给出了详细的从SDW态到超导态演化的电子相图。4.新型层状钛基磷族氧化物BaTi2As2O的结构和物性的研究我们成功地合成了层状砷氧化合物BaTi2As2O。它由单层的Ba2+和TiAsO层构成。与NaTi2As20不同,[Ti4/2O4/4]2-层移动了(a/2,a/2)。电阻率、磁化率和热容均显示在200K有一个转变,可能缘于SDW/CDW转变。这些性质与从铁砷母体化合物中观测到的相似,而铜氧化合物和铁砷化合物中的超导性都是通过不同的掺杂压制反铁磁性得到的。由于BaTi2As20的晶体结构与铜氧化合物超导体相似,且物理性质与铁砷母体化合物相似,它可能是一种潜在的超导母体化合物。铜氧化合物和铁砷化合物超导性的研究是一个重要的方面。尽管随着Li+掺杂入空隙位,SDW/CDW被压制,仍然没有超导电性出现。探索超导电性的更多研究还在进行中。5.碱金属掺杂phenanthrene中5K的超导电性我们制备了一系列不同钾含量的Kxphenanthrene样品,发现仅仅当名义组分为x=3显示超导电性。其他的x偏离3的样品均不超导。在钾和铷掺杂的phenanthrene中只观测到了一个超导转变,这个和钾掺杂picene不同,后者有两个超导相,TC分别是7K和18K。具有phenanthrene构型边缘的多环芳香烃化合物有很多种类,一般表示成为[n]phenacene,其中n是苯环的数目。[n]phenacene分子可以视作石墨烯的部分,带状苯环是石墨烯片的部分。因此,在A3phenanthrene (A3C14Hi0, A=K and Rb)以及Kxpicene中间超导电性的发现开辟了发现一类广阔的稠环芳香烃超导体的领域。在[n]phenacene中找寻超导体并且研究其物理性质对于理解超导机制非常重要。相对于在Kx picene中7K和18K的转变温度,三个苯环的A3phenanthrene (A=K, Rb)的TC～5K相对比较低,表明这种有机超导体具有更长的苯环可能具有更高的TC。6.碱土金属和稀土金属掺杂的phenanthrene中的非传统超导电性我们发现了碱土金属(Sr和Ba)和稀土金属(La和Sm)掺杂phenanthrene的超导电性,超导转变温度分别为Ae1.5phenanthrene的～5.6K和Re1phenanthrene的-6K。所有碱土金属和稀土金属掺杂的超导样品的超导屏蔽分数均比碱金属掺杂的phenanthrene和picene要大,2K时Ba1.5phenanthrene的屏蔽分数最高达65.4%,这是目前碳氢稠环化合物超导体中超导屏蔽分数最高的体系。拉曼光谱由于电荷转移给出8和7cm-1每电子的红移,这与A3phenanthrene和A3C60(A=K、Rb)相似。超导转变温度TC和压力之间具有正的压力系数d[TC/TC(0)]/dP。对于碱土金属和稀土掺杂的样品,均是金属离子半径增大相应的Tc减小,综合压力效应,可以得出这些超导体可能是非传统超导的结论。