该论文以元素掺杂为主要手段,系统地研究了各种类型元素掺杂对高温超导体系的晶体结构、磁学性质、超导电性和正常态输运性质的影响,以及高温超导体系的各种物理性质之间的关联,为揭示高温超导机制提供了重要实验数据.第一章首先回顾了高温超导体18年来的发展概况和当前存在的一些基础物理问题,接下来具体介绍了高温超导体的晶体结构和相图,正常态输运性质(电阻率,热电势),磁性,强关联,以及元素掺杂的研究现状.第二章研究了Li掺杂和Li,La双掺杂对La123体系的晶体结构、磁性、声子振动以及输运性质的影响.对比单掺和双掺可以得出以下结论:(1)单掺Li会减小体系氧含量并导致正交-四方结构相变;(2)掺杂会导致体系电荷重新分布;(3)单掺与双掺不同,会导致Cu<2+>自旋局域化.第三章研究了Al掺杂和Al,Ca双掺杂对La123体系物理性质的影响.Al掺杂使体系电阻率单调上升,而Al,Ca双掺因为空穴在CuO<,2>面和CuO中的转移使体系在低掺区域电阻率减小.Al掺杂比Al,Ca双掺杂对Cu<2+>反铁磁(AF)关联的破坏要厉害得多.与前面研究过的Li掺杂以及Li,La双掺杂的结果比较可以发现,掺杂元素的价态在影响AF关联中起着非常重要的作用.第四章研究了Ga掺杂和Ga,Ca双掺杂对La123体系的影响.单掺体系电阻率先增大后减小,表明空穴浓度随着掺杂逐渐减小直到载流子由空穴转变为电子.双掺的电阻率在低掺杂区域由于电荷的转移而减小,在高掺杂区域因为强烈晶格畸变而增大.单掺对AF关联的破坏比双掺要强烈得多,与前面研究过的元素掺杂结果比较可进一步指出:体系的空穴浓度对体系磁结构有重要的影响.第五章研究了磁性离子Fe掺杂对La123体系的物理性质影响.通过对比Fe单掺和Fe,Ca双掺的结果,以及与作者前面三章研究过的非磁性离子掺杂的结果作者可以得到以下结论:(1)在高掺杂区域内Fe单掺体系既有Fe<3+>离子又有Fe<2+>离子,双掺体系在整个掺杂区域Fe离子保持三价;(2)掺杂元素的磁性对掺杂体系的输运性质有重要影响;(3)在不同体系,热电势可能有不同的起源;(4)磁性离子掺杂由于掺杂离子自旋和Cu<2+>离子自旋的相互作用,以及掺杂离子自旋本身之间的相互作用,会使体系的磁结构变得异常复杂,ESR信号也会变得丰富多彩.