高温超导电性研究是当前凝聚态物理学中的热点课题之一。铜氧化物高温超导材料有许多奇异的物理性质,在实际应用中具有非常广阔的前景,众多凝聚态物理学家对其进行了大量的理论和实验研究。其中在高温超导电性的大量实验探索中,被研究得最广泛最深入的就是高温超导材料的准粒子物理性质,其研究在很大程度上有助于提高人们对高温超导机理的理解。关于高温超导的许多研究工作集中于空穴掺杂铜氧化物材料,近年来实验和理论上对电子掺杂铜氧化物材料的研究也取得了很大进展。电子掺杂铜氧化物材料呈现出许多不同于空穴掺杂情况的物理性质,反映了电子-空穴不对称性,因此研究电子掺杂和空穴掺杂铜氧化物超导材料的相似和不同对于理解高温超导电性有重要的意义。为了在微观尺度上理解材料的超导电性,建立超导的微观机制是高温超导电性研究中的一个核心问题。本文从t-J模型和电荷自由度与自旋自由度相分离的费米子.自旋理论出发,运用动能驱动的高温超导电性理论研究了电子掺杂和空穴掺杂铜氧化物高温超导体中与动量和能量相关的超导准粒子的物理性质,并对相关的角分辨光电子谱实验结果做出了理论解释。　　 首先第一章简要介绍铜氧化物高温超导材料的基本性质、研究背景、实验进展和理论研究现状。其中着重介绍了角分辨光电子谱实验关于超导体准粒子物理性质的实验研究的进展。　　 在第二章中,我们介绍能描述铜氧化物高温超导体中CuO2平面内强关联电子系统的t-J模型,引入能很好的处理t-J模型中电子单占据局域约束条件的电荷自由度与自旋自由度相分离的费米子-自旋理论,并且给出二维t-t-J模型在电荷自由度与自旋自由度相分离的费米子-自旋表象下的平均场理论。　　 第三章我们基于电荷自由度与自旋自由度相分离的费米子-自旋理论,在动能驱动的高温超导电性理论框架下,从t.t-J模型出发计算了空穴掺杂铜氧化物高温超导体的超导态电子格林函数及电子谱函数,并以此为基础研究了空穴掺杂铜氧化物超导体超导态准粒子能谱和准粒子峰强度随动量和能量的依赖关系。我们的理论结果与角分辨光电子谱实验结果相一致,证实了在动能驱动的超导机制下得到的基本的d-波BCS形式可以正确的再现铜氧化物超导材料实验中所观测到的超导相干准粒子峰的一些低能特性。从超导态准粒子能谱出发,我们继续深入讨论了相干因子以及一个新的物理量--博戈留波夫角随动量的依赖关系,从计算结果可以看出博戈留波夫角θk在穿越费米面kF时单调连续增加,表明了在费米面附近一定的动量范围内粒子-空位的混合呈现一个连续的变化过程。　　 在第四章中,我们使用与第三章对空穴掺杂铜氧化物超导体相同的方法,基于电荷自由度与自旋自由度相分离的费米子-自旋理论,在动能驱动超导电性的理论框架下,从t-t-J模型出发计算了电子掺杂铜氧化物高温超导体的超导态电子格林函数及电子谱函数,超导态准粒子能谱和与之相关的博戈留波夫角随动量和能量的依赖关系,以及布里渊区内超导准粒子峰强度的分布。与空穴掺杂情况不同,我们考虑了电子掺杂情况超导能隙函数d-波高次谐波项对电子结构的影响。从理论计算结果可以看到,我们关于电子掺杂铜氧化物超导体与动量和能量相关的超导准粒子物理性质都与空穴掺杂情况结果相似。在动能驱动的超导电性理论框架下,与空穴掺杂情况相同,电子掺杂铜氧化物材料的超导态是类BCS型的,超导准粒子本质上是博戈留波夫类型的。考虑到杂质散射的影响我们在电子格林函数中引入一个自能虚部,计算了布里渊区内超导准粒子峰强度的分布并得到了与角分辨光电子谱实验相一致的结果。　　 最后第五章是研究的总结和展望。