超导材料作为量子材料具有重要的科技应用和物理学研究意义。超导材料通常可分为常规超导材料（type-Ⅰ）和非常规超导（type-Ⅱ）材料。铜氧化物高温超导材料属于非常规超导材料。铜氧化物高温超导材料主要由产生超导的CuO2层面和提供载流子的电荷库层构成。同时,铜氧化物高温超导材料根据掺杂类型的不同,又可分为空穴掺杂和电子掺杂或两者的混合掺杂类型。近年来,随着铁基超导材料超导的发现和人们对铁基超导材料超导物理学机制的研究,人们对铜氧化物高温超导材料的研究探索更加深入。高压科学技术（HPS）和核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）技术,是材料物理学研究的重要手段。高压强作为一种极端环境条件,可以有效的改变原子或分子间距离,增强分子间相互作用力,从而影响材料的晶体结构。高压强还可以影响载流子浓度,进而可以调节超导电性。核磁共振是指材料中的原子核在外磁场中被相应频率的电磁波辐射时,核自旋通过吸收电磁辐射的能量而发生核自旋能级的共振跃迁,进而产生核磁共振光谱。它能有效揭示出核自旋与核周围电子的相互作用。因此核磁共振技术可被广泛用来研究材料的物理性质和物理性质的变化,它是从原子尺度上的直接观察。本论文具体工作如下:第一部分,关于电子掺杂铜氧化物高温超导材料Pr1.85Ce0.15CuO4单晶生长及其结构表征。本论文利用助熔剂法以及温度梯度法,在精确控制生长阶段熔融状态的时间,成功制备得到Pr1.85Ce0.15CuO4单晶样品。在生长过程中以及制备完成后,对前驱体多晶和单晶Pr1.85Ce0.15CuO4都进行了相关结构表征。单晶生长分两步进行,第一步为前驱体多晶Pr1.85Ce0.15CuO4制备阶段,烧结温度从950℃提高至1100℃,通过X射线衍射分析杂质峰逐渐消失,Ce元素完全掺杂进母体,最终得到高纯度多晶Pr1.85Ce0.15CuO4样品;第二步是在前驱体多晶Pr1.85Ce0.15CuO4的基础上加入充足的CuO助熔剂,控制生长过程中的熔融状态时间以及降温速度,并通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、高分辨扫描透射电镜以及X射线荧光能谱的实验测量和分析,确认生长出的单晶Pr1.85Ce0.15CuO4样品具有高品质,分析其晶体结构参数,并且观察其在显微镜下的形貌。第二部分,关于单晶Pr1.85Ce0.15CuO4样品的高压拉曼光谱研究。首先是对不同高压强下单晶Pr1.85Ce0.15CuO4样品的拉曼光谱进行有效测量,然后对拉曼光谱特征峰进行分析。结果发现拉曼频移的大小随压强的增大而呈微弱线性减小趋势,拉曼光谱没有出现新峰或突变,拉曼谱线宽度也并未发生明显变化。这表明Pr1.85Ce0.15CuO4材料在高压强下并没有发生结构性相变,其分子间相互作用力所受外界环境压强的影响也较小,因而其具有较强的晶体结构稳定性。第三部分,关于单晶样品Pr1.85Ce0.15CuO4的核磁共振研究。我们测量了Pr1.85Ce0.15CuO4材料内63Cu-核的核磁共振光谱、63Cu-核的奈特频移和63Cu-核的核自旋晶格弛豫时间。结果发现,在超导温度Tc附近,光谱没有分裂,也没有发生峰位的消失或出现新的峰位。这一事实,进一步表明了 Pr1.85Ce0.15CuO4材料结构的稳定性,也说明高温超导的原因跟材料的晶体结构变化与否没有必然关系。另一方面,通过63Cu-核自旋晶格弛豫时间的测量结果,我们发现在超导相变温度Tc以上温度,Pr1.85Ce0.15CuO4材料内的63Cu-核的自旋晶格弛豫时间,1/T1T与温度T的关系,不是常数,即不满足科林伽定律,存在一定的电子自旋反铁磁相关和自旋涨落。并且,1/T1T从超导相变温度Tc处开始,随温度的进一步降低而明显减少,即电子自旋的磁化率χs（T）在超导相变温度时发生了明显的降低,表明超导电子所具有的抗磁性。因此,我们的核磁共振实验研究表明,体内导电电子的自旋涨落,即电子的反铁磁关联,是导致Pr1.85Ce0.15CuO4高温超导现象发生的物理学机制。