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作为目前强关联电子系统的一个重要研究对象，Sr14-xCaxCu24O41具有奇异的结构形式和丰富的电荷与自旋有序的物理现象，对其深入研究，不仅有助于对其本身，而且将加深对包括高温超导在内的其他强关联电子系统的认识。本论文首先慨述了关于梯状化合物主要是Sr14-xCaxCu24O41的研究情况，然后从材料学和物理学两方面开展了下述研究工作：
1.借助于XRD和DTA技术研究了(14-x)SrCO3-xCaCO3-24CuO体系在环境压力下固态合成Sr14-xCaxCu24O41过程中物相的演变，有助于优化Sr14-xCaxCu24O41的合成工艺。
2.Sr14-xCaxCu24O41特殊的物理性质均与其电子结构密切相关，因此，测量了该化合物(x＜9)的Cu2p3/2、O1s、Ca2p3/2和Sr3d5/2的芯能级光电子发射谱，初步研究了它的电子结构：Ca替代A位Sr对B位Cu芯能级的影响，Cu2+和Cu3+的质量分数及其变化，该体系中Cu、Ca和Sr离子的平均化合价的估算。
3.在外加磁场H=1T，3T和5T时测量了Sr14-xCaxCu24O41(x=0，3.5，6，8.4)在10-300K温度范围内的磁化率温度特性，考察了外加磁场和Ca掺杂对它的影响，采用“独立自旋—dimer模型”分析了观测到的磁化率数据，从拟合参数获得了较系统的关于该化合物电子结构的信息。
4.测量了零磁场和外加磁场H=3T条件下未掺杂的Sr14Cu24O41和掺杂的样品Sr10.5Ca3.5Cu24O41的低温(2-12K)磁比热温度关系曲线，得到了有关晶格振动的特征量德拜温度(1)D、电子态特征量费米温度TF与费米能级EF等物理量，考察了比热的磁场效应和Ca掺杂效应。
5.重新测量和分析了Sr14Cu24O41在80-280K温度范围内的直流电阻率温度特性，讨论了dInp/d(1/T)—T曲线在温度Tp=210K左右出现的反常宽峰与该化合物电子结构的关系。