铜氧化物材料中的超导机制一直是人们关心的重要问题,这类材料的一个普遍特性是在超导转变温度Tc以上很宽的温度范围内有赝能隙及费米弧的存在,而对这些现象的正确理解是寻找超导配对机理的重要方面。本论文通过Bi系氧化物超导体的本征隧道谱对相关问题开展了深入的研究,获得了如下结果:　　 1.采用先进的微加工技术制备了不同掺杂浓度的Bi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi2212)及Bi2Sr2CuO6+δ(Bi2201)亚微米本征隧道结。我们成功避免了在制各过程中对表层CuO2面超导电性的破坏,使得制备工艺更加稳定。亚微米本征隧道结具有两大优势:探测的是样品内部的性质,从而避免表面所带来的不确定因素；极大地减少了热效应对隧道谱的影响,从而为铜氧化物的物理性质研究打下了基础。　　 2.通过对不同掺杂的Bi2212本征隧道谱的研究,发现在T*温度赝能隙出现后,随着温度的降低超导能隙会在某个温度Tc0开始打开,其中Tc0明显高于超导转变温度Tc,而超导能隙随温度的变化与d波BCS能隙规律完全符合。这些结果也得到了零压电导随温度的变化规律的证实。分析表明,在动量空间赝能隙主导反节点区域,而超导能隙主导节点区域。随着温度下降到Tc0,超导配对首先出现在节点附近的费米弧上,到了Tc以下,超导配对由节点区逐渐扩展到反节点区,最后在远远低于Tc时形成全费米面的d波超导能隙。计算得到了超导相由于准粒子和库柏对的有限寿命所导致的费米弧,其中弧长对温度显示了常见的线性依赖关系。　　 3.通过对最佳掺杂的Bi2201本征隧道谱的研究发现,尽管隧道谱的形状与Bi2212材料有很大的差别,其物理规律却十分相似,即同样存在T*、Tc0和Tc三个特征温度点。一个与Bi2212不同的地方是超导态存在于完全的费米面。　　 Bi系氧化物超导体中T*、Tc0和Tc三个特征温度的存在表明材料的超导态从赝隙态中发展产生,并在Tc到Tc0范围存在超导预配对现象。超导态和赝隙态相互联系但很可能起源于不同的物理机制。