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人类对超导电性的研究已持续了100多年。对于超导电性的研究目前仍是凝聚态物理领域中最令人感兴趣的研究方向之一。超导材料在超导转变温度Tc以下时的电阻为零，因而它能够无任何能量损失地传输电流，所以它有着非常广阔的应用前景。1911年，水银Hg中发现了Tonset c～4.2K的超导电性。这一伟大的发现使人们对物质属性的认识有了质的飞跃，开启了人类研究超导材料的新纪元。1986年，La-Ba-Cu-O化合物中观察到了Tonset c～35K的超导电性，这一突破性的发现引起了凝聚态物理学界研究高温超导体的热潮。2008年，LaO1-xFxFeAs多晶材料中发现了Tc～26K的超导电性，开启了铁基高温超导材料研究的热潮。
现已知道，铜氧化物高温超导体中存在很高Tc的原因是反铁磁性的Mott绝缘相被完全抑制所致;铁磷族超导体中的超导电性起源于反铁磁的半金属，并且可以和反铁磁序共存。然而，铁硫族超导体AxFe2-ySe2的发现对铁磷族超导体中的弱耦合图像在思想观念上提出了挑战，因为其费米面上的电子只能观察到布里渊区拐角的部分。因此，在这类超导体中不存在铁磷族超导体中出现的空穴型费米面和电子型费米面之间的嵌套效应。而且这种新材料表现出了许多新的特性:首先，其反铁磁绝缘相在高温下的电阻比低温下的电阻低了8个数量级;其次，与铁磷族超导体相比，AFe2-ySe2中长程反铁磁序的Néel温度TN高达559K，且磁矩超过了3μB;最后，AxFe2-ySe2中存在Fe位空穴有序相，其临界温度TS高达578K，比TN还高。AxFe2-ySe2中存在的这种绝缘相和大磁矩显示，其物理特性具有更强的局域性。有鉴于此，对AxFe2-ySe2超导体超导电性的研究是铁基超导电性研究的一个非常重要的方面。本论文在对超导电性的研究现状进行综合调研的基础上，着重对AxFe2-ySe2超导体的Se位掺杂效应进行了研究，并对该体系的超导电性与结构和磁性的关系进行了较深入的探讨。本论文共包括以下四章:
第一章简述超导电性材料的发展历程。从1895年空气被液化到2008年铁基超导体的发现，再到最近其它超导材料的发展，依次简单的介绍了:单元素常规超导体发展，合金与化合物超导体发展，重费米子超导体发展，铜氧化物超导体发展，C60超导材料发展，铁基高温超导材料发展以及最近新发现的其它超导材料发展等。
第二章对铁基超导材料的研究做了比较详细的介绍，其中包括对铁磷族超导体研究和铁硫族超导体研究的介绍。前者主要包括:1111相研究，122相研究和111相研究;后者主要包括:11相的发现和制备条件，FeSe1-x的物理性质，FeTe1-x的物理性质，FeSe1-xTex的物理性质，Fe1+dTe1-xSex的物理性质，FeTe1-xSx的物理性质，FeSe1-xSx的物理性质，AxFe2-ySe2超导体的发现，Fe对AxFe2-ySe2超导电性的影响，AxFe2-ySe2的相分离现象，AxFe2-ySe2的压力效应，AxFe2-ySe2的元素替代效应以及铁硫族超导体与铁和磷族超导体的对比等。
第三章介绍了我们对Tl0.4K0.4Fe2-ySe2超导体Se位As替代效应的研究。我们发现As的引入抑制了Tl0.4K0.4Fe2-ySe2母体的超导电性;交错排列分布的磁矩随着As掺杂量的增加而增加，这或许是Tl0.4K0.4Fe2-ySe2-xAsx体系超导电性被抑制的根本原因。
第四章介绍了我们对Tl0.4K0.4Fe2-ySe2-xSx的相分离现象和类金属导电性的研究。我们发现，非畸变的1×1相和√2×√2的电荷有序相是AxFe2-ySe(S)2体系中的本征相分离现象。同时，S掺杂量x≥1.0的样品中不存在√5×√5的Fe位空穴有序相。而且，√5×√5的Fe位空穴有序相使得Tl0.4K0.4Fe2-ySe2-xSx系列中S的掺杂量x≤0.8的样品中出现了类半导体的导电行为。类金属性的导电性是由富S相的Tl0.4K0.4Fe2-ySe2-xSx系列样品中的√2×√2电荷有序相引起的。