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本文在t—t—J模型和slave-boson平均场理论的基础下，研究了正交的YBa2Cu3Oy超导体和双层的Bi2Sr2CaCu2O8+y超导体的自旋和电荷激发性质。工作主要分为以下几个部分：
(1)考虑了一维CuO链和平面的耦合，研究了YBacCu3Oy(YBCO)的α-b各项异性的自旋非公度结构。结果显示，自旋磁化率具有明显的各项异性。在自旋共振频率以下，在(π±δ，π)处的非公度峰的强度明显强于(π，π±δ)处的非公度峰的强度。在自旋共振频率以上，α-b各项异性消失，并且非公度峰转移到对角线方向。
(2)研究了YBCO电荷极化率的性质。和自旋磁化率不同的是，电荷极化率的非公度峰出现在(0，0)附近，并且没有发现在自旋磁化率中出现的自旋共振现象。各项异性的特征也表现出了和自旋磁化率不同的特征，最强的非公度峰出现在(0，δ)处，即кy方向，而非自旋频道的кx方向。
(3)本文计算了YBCO的CuO2平面电子的角分辨光电子谱的线形，指出了角分辨光电子谱实验发现的各向异性来源于α和b方向晶格常数的不同。
(4)研究了YBCO超导体中平面和链的光电导率，由于平面和链的耦合导致平面和链的电子轨道互相杂化形成上下两个能带。低能激发只能在能量较低的下能带发生，在能量超过上能带能量最小值时，上能带电子激发可以发生，导致平面光电导率在上能带最小值处存在着一个额外的峰。CuO链的光电导率表现出较强的掺杂浓度的依赖关系，y较大的样品中，光电导率的主要特征是零频的Drude峰，在y=6.65附近，由于反铁磁序的打开，CuO链上会发生超导—绝缘体相变。
(5)研究了双层的Bi2Sr2CaCu2O8+y的性质，尤其是准粒子色散关系的kink结构，考虑了电声子相互作用以及电子和自旋共振模的耦合两种情况，计算结果表明电子和自旋共振模的耦合是造成(π，0)附近kink的主要原因。