本文利用正电子湮没、红外吸收和热重分析(TG)等实验手段对Pr替代的Y1-xPrxBa2Cu3O7-δ(x=0.0-1.0)体系进行了系统研究，给出了随Pr替代含量变化体系的缺陷、结构以及超导电物理性能的变化特征。同时研究了不同烧结条件下的PrBa2Cu3O7-δ(Pr123)样品的电阻率、氧含量和正电子实验测量，给出了烧结条件对该体系缺陷和结构的影响。主要研究内容为： 1、Y1-xPrxBa2Cu3O7-δ(x=0.0-1.0)体系的制备、结构与特性。利用固态反应法制备了Pr替代的YPr-123系列样品，对样品的X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)结构分析表明，在Pr替代x＜0.8区域，表现出了很好的单相正交结构，说明样品结晶良好。然而，在x=0.8时，开始出现有BaCuO2的杂相出现。由SEM则可以看出，未进行替代的Y123样品的晶粒尺寸比其它替代Pr以后的样品的晶粒尺寸都大，且随替代Pr浓度增加，样品的晶粒尺寸越来越小。由此可见，替代Pr影响了材料的结构且不利于样品晶粒的生长。而利用TG方法测得体系氧含量则随Pr替代浓度的增加也一直在增加，表明了体系氧含量对Pr替代的敏感性。 2、Y1-xPrxBa2Cu3O7-δ(x=0.0-1.0)体系的正电子实验研究。对Y1-xPrxBa2Cu3O7-δ(x=0.0-1.0)体系的正电子寿命测量表明：正电子湮没短寿命分量τ1在x≤0.6时，随x的增加而减小，由197Ps下降为175Ps，x＞0.6时又上升，直至Pr完全替代时增加为196Ps；长寿命分量τ2则随x的增加单调下降。平均电子寿命τm随x的增加近乎线性下降，这一点与Shukla等人利用MELT程序分析的结果基本一致。除受完整晶格的本征湮没支配外，τ1随替代含量的变化主要受氧缺陷的影响。结合Blackstead等人对Pr替代研究的结果，认为：这种氧缺陷一方面是由于体系本身的氧含量不足引起，另一方面则是Pr替代后，绝大部分的Pr替代到Y位，根据制备工艺的不同，总有一部分Pr占据Ba位。替代Y位的Pr处于+3价态，替代Ba位的Pr则处于+4价态。因为pr4+占据Ba2+位产生了有效氧空位所致。从而表明按固态反应法制备Pr替代样品难以按化学配比生成材料，随Pr浓度增加，PrBa占位缺陷也在增加。和XRD实验探测到因为PrBa占位缺陷出现BaCuO2杂相的结果也相一致。 3.Y1-xPrxBa2Cu3O7-δ(x=0.0-1.0)体系的红外吸收谱研究。对于红外吸收，所有样品均存在三个明显的吸收峰，其中的A3模式表明，除了x=0以外，随着Pr含量增加其吸收峰单调减小，且Pr123的谱线宽度稍有增加。氧含量增加和Pr占据Ba位导致体系的总有效氧空位浓度在x＜0.6时的减少，x＞0.6时A3吸收的减弱则是由氧空位浓度和Cu-O链不完整二者贡献的平均结果。结合正电子和红外吸收实验结果，均表明Pr替代Y123体系中，有一部分的pr4+占据Ba2+，且随替代含量增大，占位浓度也相应增加，由于配位要求，这使得体系的氧含量随替代浓度也相应增加。到x=0.6体系开始发生金属-绝缘转变时，PrBa占位缺陷对体系的微结构起主导作用。 4.PrBa2Cu3O7-δ体系的烧结特性与工艺探索。为了比较不同的制备温度对PrBa2Cu3O7-δ材料中PrBa缺陷的影响，以探索制备接近理想化学配比Pr123的条件，从而给出Pr123的本征性质。我们利用固态反应法制备了五种不同工艺的Pr123样品。由扫描电镜的结构分析可知，烧结温度较高有利于晶粒的形成，但同时可能容易生成较大的空洞，不利于材料的导电性。电阻率和含氧量的测定表明，烧结温度为880℃时样品的电阻率最低，烧结温度高于920℃时，电阻率最大，也不利于体系吸氧，这可能是因为PrBa缺陷引起。正电子寿命也根据这些特征而出现了相应的变化规律。正电子体湮没寿命τ1和中间寿命τ2均在900℃出现最低峰值。由此可以得出：对Pr123来说，从晶粒形成和减少PrBa缺陷考虑出发，最佳的烧结温度应该为900℃。至于其它的控制条件，还在继续摸索之中。