高温超导体是二十世纪最为重要的发现之一,它的高超导转变温度和高临界磁场的特性预示了其广阔的应用前景。而高温超导典型作为一种典型的宏观奇异量子现象,多年来一直吸引着大批的物理学家来为揭示它的机理而不懈努力,其中最为关键的是获知其中电子配对的机制。角分辨光电子能谱作为一种能直接探测材料中电子结构的手段,在这过程中无疑扮演着非常重要的角色。本文将主要论述通过角分辨光电子能谱手段,系统研究铜氧化物高温超导体Bi2Sr2CuO6+δ（Bi2201）在其过掺杂区域中电子结构、电子散射率以及费米液体行为等。本论文将主要包涵以下内容:1.对超导的基本性质以及发展历史进行了介绍和回顾。对铜氧化物高温超导体的发现以及研究现状做了介绍,并介绍了包括铁基超导体和重费米子超导体在内的其他非常规超导体。最后对铜氧化物高温超导体中的角分辨光电子能谱研究现状做了一个简单的介绍。2.参与维护、测试和升级了真空紫外激光角分辨光电子能谱仪和光子能量可调激光角分辨光电子能谱仪。对角分辨光电子能谱仪的原理、探测的物理内容以及系统构成组件做了具体介绍。对实验室其他几台基于深紫外激光ARPES系统做了介绍,这些系统各自具有独特和卓越的性能。总结对比了基于激光光源和其他光源-主要是同步辐射光源和气体放电光源的ARPES的优缺点。3.通过移行浮区法生长出了高质量的的（Pb,Bi）2.12Sr1.88CuO6+δ单晶,详细介绍了晶体的生长过程,对单晶的成分和物性进行了表征。通过退火获得了一系列覆盖了从过掺22K超导到极过掺不超导的样品,包含了大部分的过掺杂区域。4.系统研究了Bi2201过掺杂区域中费米面的拓扑形态随载流子浓度的演变。基于氦灯ARPES的测量结果显示,对过掺杂超导区域Tc～17K的Bi2201样品,其费米面是一个围（π,π点的空穴型费米面。对重过掺超导区域不超导的Bi2201样品,其费米面是一个围（0,0）点的电子型费米面。随着空穴载流子浓度的增加,Bi2201在过掺杂区域经历了一个从空穴型费米面到电子型费米面的Lifshitz转变。此外,发生该转变的载流子浓度为～0.35,远远高于在其他高温超导体如（La2-xSrx）CuO4（x～0.16）中发生转变时的浓度。通过lleV激光ARPES的测量,发现重过掺不超导的样品仍然表现出一个空穴型的费米面,这可能与过掺杂不超导样品具有明显的kz方向的色散有关。5.对过掺杂Bi2201超导体沿费米面电子散射率的动量和掺杂关系进行了系统的研究。通过对比氦灯和激光对于电子散射率的测量结果,证明了超高仪器分辨率对获取材料中本征的点散射率的必要性。我们高分辨激光ARPES数据表明,过掺杂Bi2201超导体重电子散射率随动量的变化是各向异性的,并且节点方向最大,越往反节点区域越小。系统的研究了过掺杂区域节点方向的散射率随载流子浓度的演变,发现随着载流子浓度的增加,节点方向的散射率也逐步增大。6.利用激光ARPES过掺杂Bi2201中的多体效应开展了研究。发现,即使对过掺杂不超导的样品,沿节点方向的色散关系仍然表现出在～70meV处明显的扭折（Kink）,而且可能存在40meV,30meV和17meV附近的能量耦禹合模式。我们系统研究了过掺杂区域中节点方向费米液体行为的演变。通过用一个包含电子电子关联自能（Σe-e（w）＝A*wn）,电声子耦合自能（∑e-p（w）～erf（w-wD））和一个杂质项自能Σ"imp（w）=c0onst）的模型去拟合节点方向电子自能的虚部（∑"（w））,发现随着载流子浓度的增加,节点方向电子电子关联自能随能量的演变从线性依赖逐渐转变为平方依赖关系,说明了节点方向电子的行为有着从边缘费米液体向常规费米液体的转变。