超导电性自发现以来就一直受到人们的关注。由于超导性和铁磁性的不相容性使得它们很难在大块材料中共存。近来超导结中的邻近效应和反邻近效应以及由此导致在铁磁，超导结界面附近铁磁性和超导电性的共存引起了大家的兴趣。目前在s—波超导结的研究中存在以下几方面的问题： 1．在和超导邻近接触的正常金属层中实验测到了反常的小能隙宽度，基于杂质极限下的Usadel方程理论和干净极限下的BdG方程理论都不能对实验现象作理想的解释。 2．实验中通过对Al/Al2O3/PdNi/Nb隧道谱的测量发现对应于不同的铁磁层PdNi厚度，其中准粒子的态密度呈现了从“0”态到“π”态的转变行为。对于铁磁/超导结的理论研究，建立在Eilenberger方程上的准经典理论认为当铁磁层处于杂质极限时，态密度会有从“0”态到“π”态的振荡现象，随着样品纯度的提高振荡幅度越来越小，到干净极限的情况，振荡就消失了，而另有一部分理论工作者则直接从干净极限的理论出发得到了振荡行为。 3．反邻近效应使得和铁磁邻近接触的超导一侧出现了一定的局域磁矩。一部分工作者称该磁矩是和铁磁一侧相反的并且随着离界面距离的增加而衰减，但不出现振荡行为。而另一部分工作者则得到了振荡行为，并且随着离界面距离的增加而从正到负的振荡。 本文主要针对这几点对超导结进行了研究和讨论，主要分为以下几个部分： 在第一章中，我们介绍了论文所涉及到的物理概念，包括超导体的特征、Cooper对、Andreev反射、Blonder—Tinkham—Klapwiik(BTK)理论、铁磁性和超导电性的共存、Fulde—Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态、“0”态、“π”态、邻近效应、反邻近效应、Rashba自旋-轨道耦合等等。同时也介绍了一些超导的发展背景、邻近效应和反邻近效应的研究背景和发展状况。 在第二章中，我们将正常金属中的散射矩阵方法推广到有超导存在的情况，对正常金属/正常金属/超导双结系统进行了研究。中间正常金属层中的电子和其Andreev反射空穴之间的相位相干性导致了隧道电导出现反常小能隙现象。完全相干的隧穿导致了一个充分打开的小能隙，并且小能隙的宽度随着金属层厚度的增加而减小。顺序隧穿使能隙里面的电导抬高而不再为零。我们的计算结果很好的解释了实验中的反常小能隙现象。 在第三章中，我们用Nambu表象的格林函数方法研究了半无限大的铁磁/超导结系统中的邻近效应和反邻近效应。计算了系统中的态密度和超导序参量，我们发现：(1)邻近效应导致了铁磁一侧界面附近呈现一定的超导特征，其态密度和超导序参量随着离界面距离的增加而呈现从“0”态到“π”态的衰减的振荡行为，其振荡周期为相干长度的2π倍，这种由邻近效应引起的态密度和超导序参量对界面势垒比较敏感，随着界面势垒的增强很快的减弱；(2)反邻近效应导致了超导一侧能隙里出现了一定的态密度，界面附近超导序参量减小，呈现为无能隙超导，这一现象随着界面势垒的增强很快的消失而回到大块超导体内的状况；(3)超导一侧界面附近除了出现无能隙超导以外，其态密度还是自旋相关的，即呈现了一定的弱铁磁性：(4)根据这些计算结果，我们认为在界面附近一个范围内有铁磁性和s—波超导性的共存。 在第四章中，我们用和第三章基本相同的方法研究了有限厚度的铁/超导双层结构。主要研究了样品的厚度对邻近效应和反邻近效应的影响。我们通过计算结构中准粒子的态密度得到如下结论：(1)固定一较厚的超导层，铁磁一侧界面附近某一处态密度的变化幅度随铁磁层增厚而减小，当铁磁层比较厚时，即使是距离界面很近的地方，邻近效应也很弱；(2)同样固定一较厚的铁磁层，超导一侧也有类似的结论；(3)我们计算了铁磁层一侧自由界面上的局域态密度，给出了空间变化和厚度对局域态密度的混合效应，局域态密度也呈现了一个从“0”态到“π”态的衰减的振荡行为，振荡周期为相干长度的π倍。 在第五章中，我们用BTK理论研究了超导的双结系统，通过计算各种超导双结的电导我们得到如下结论：(1)在和超导邻近接触的铁磁一侧，由邻近效应引起的态密度随着铁磁层的厚度或交换能的增大都呈现了从“0”态到“π态的衰减振荡行为，而在和超导邻近接触的二维电子气中却没有这种振荡现象，其情况和正常金属/超导结中正常金属一侧相类似；(2)在铁磁/超导结中，铁磁一侧交换能的增大总是限制其界面的Andreev反射，而在二维电子气/超导结中，二维电子气中Rashba自旋轨道耦合作用却能提高其界面的Andreev反射；(3)在超导/铁磁结的超导一侧，自旋发生了分裂，产生了一定的磁化，其磁矩随着离界面距离的增加围绕零值作原子尺度的衰减振荡，同时其磁化强度随着铁磁一侧交换能的增大而增强。