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电子型和空穴型铜基氧化物超导体的超导机制能否用同一物理图像来解释一直是高温超导研究中具有重要意义的课题。对于空穴型超导体La2-xSrxCuO4+δ(LSCO)和电子型超导体Nd2-xCexCuO4-δ(NCCO)来说,无论是超导相存在的掺杂范围,还是超导相图的有关细节,以及超导临界温度,Tc,的最高值,Tcmax等,都有一定的差别。然而,由于电子型和空穴型超导体分别是在不同母体材料中进行掺杂,因此不能判断上述性质的不同是属于母体材料的差别,还是他们具有的内禀特性。这一现状不利于深化对电子型和空穴型超导体的机理研究。为此,有必要寻找一个体系,使其通过掺杂既可以引入空穴,也可以引入电子。本文研究的第一个方面,就是寻找这样一个体系。我们的研究发现,La1-x／2Pr1-x／2MxCuO4(M=Ce或Sr)体系具有所需求的特征,即该体系既可以引入空穴(M=Sr),也可以引入电子(M=Ce),从而弱化或排除了不同母体差异、突出空穴型和电子型载流子对超导电性影响的差异。本论文关注的第二点是,对不同类型(指电子型和空穴型两种)高温超导体的CuO2面掺杂所表现出来的不同特征。我们知道,高温超导体的CuO2面对超导电性起关键作用,对CuO2面的特性进行研究是理解超导电性和高温超导体正常态反常性质的关键,而对Cu位进行部分替代是研究CuO2面行之有效的手段。在空穴型高温超导体中,人们发现,无论是磁性离子还是非磁性离子,对Cu位的替代都会有效地抑制超导电性,并且这种抑制具有相似的特征。然而,最近发现,对于电子型超导体和空穴型超导体的Cu位替代,磁性离子和非磁性离子对超导的抑制不尽相同。为了进一步探索这一现象的相关机理,并鉴于Mn的特殊的磁性质,我们用Mn分别对电子型超导体Nd2-xCexCuO4-δ和空穴型超导体La1-x／2Pr1-x／2SrxCuO4的Cu位进行替代效应的研究,包括Mn的Cu位替代导致的超导体晶体结构的变化、以及对正常态的磁性质和超导电性的影响。尽管铜氧化物高温超导体的超导转变温度取决于CuO2面上的载流子浓度,但引入载流子的掺杂方式有多种：包括在稀土位进行掺杂,或通过改变氧含量进行载流子浓度的调控。在电子型的高温超导体RE2-xCexCuO4-δ(RE=La,Pr,Nd,Sm,Eu)中,适度调整氧含量是获得超导相的重要手段。本文中,我们通过开发新的合成手段达到了有效地控制系统氧含量的目的,并且通过比较发现,在RE2-xCexCuO4-δ中,不同方法引入载流子对于系统的超导特性有一定的影响,并对其机理进行了分析。关于上述的研究内容中,我们具体研究的体系包括：PrLa1-xSrxCuO4、Pr1-xLaCexCuO4、La1-x／2Pr1-x／2SrxCuO4、La1-x／2Pr1-x／2CexCuO4、Nd1.85Ce0.15Cu1-xMnxO4、La0.925Pr0.925Sr0.15Cu1-xMnxO4、Pr1.85Ce0.15CuO4-x、Pr2CuO4-x、以及Pr1.85Ce0.15CH1-xFexO3.9。在结构层次上,本论文包括五个章节。在第一章中,我们简述了高温超导铜基氧化物的结构和相图以及高温超导体在正常态的反常行为,包括相关的实验结果和理论研究进展。在第二章中,我们分别研究了掺杂Sr和Ce的PrLaCuO4系列氧化物。我们发现,Sr的掺杂形成了典型的空穴型掺杂的T-214结构,而Ce的引入形成了典型的电子型掺杂的T -214结构。对空穴掺杂的PrLa1-xSrxCuO4而言,当掺杂量位于0.08≤x≤0.30范围时,体系具有超导电性,并在x=0.15时其达到最高值Tcmax=26K；对电子掺杂的Pr1-xLaCexCuO4而言.当0.08≤x≤0.15时,具有超导转变Tcmax=24K出现在x=0.12处。我们还发现,Sr的引入对体系的磁矩影响不大,而Ce的掺入使样品在35K附近出现了反铁磁转变。在第三章中,我们分别研究了Sr和Ce掺杂的La1-x／2Pr1-x／2MxCuO4系列氧化物。我们发现,Sr的掺杂形成了典型的空穴型掺杂的T-214结构,而Ce的引入形成了典型的电子型掺杂的T 214结构。对空穴掺杂的La1-x／2Pr1-x／2SrxCuO4而言,当掺杂量位于0.05≤x≤0.30区间时,体系具有超导电性,并在x=0.18时其达到最高值Tcmax=26.2K；对电子掺杂的La1-x／2Pr1-x／2CexCuO4而言,当0.08≤x≤0.15时,具有超导转变,Tcmax=24K出现在x=0.12处。我们还发现,Sr的引入对体系的磁矩影响不大,而Ce的掺入使样品在40K附近出现了反铁磁转变。在第四章中,我们研究了Mn掺杂对于电子型超导体Nd1.85Ce0.15CuO4和空穴型超导体La0.925Pr0.925Sr0.15Cu1-xMnxO4的磁性、超导电性和正常态性质的影响。对于电子型超导体Nd1.85Ce0.15Cu1-xMnxO4而言,超导的组分范围为x≤0.07,且超导转变温度Tc随着掺杂的增大,变化不大,并发现存在铁磁相变。而空穴型超导体La0.925Pr0.925Sr0.15Cu1-xMnxO4,超导转变温度Tc随着掺杂下降的很快,并且在高掺杂区域(x≥0.15),具有铁磁和反铁磁相变。铁磁相变和反铁磁相变分别来源于不同价态Mn的超交换和双交换相互作用。在第五章中,通过改进制备工艺,可以定量的研究氧含量和超导电性关系,XRD结果表明：制备的样品具有单相结构,杂相比较少,在Pr1.85Ce0.15CuO4-x中,0.05≤x≤0.20时具有超导电性,最高起始转变温度为24.5K,比用退火的方法Tc要高。并讨论了Pr2CuO4-x体系氧含量对磁性、电阻的影响。Pr1.85Ce0.15Cu1-xFexO3..9体系中的超导电性和结构变化。