寻找新奇的量子现象是凝聚态物理领域的核心目标与主要推动力之一。近年来,随着原子级可控制备技术的发展,通过人为设计与构造异质结生成新奇量子态逐渐成为研究的主流方向。本论文中,我们利用分子束外延（MBE）技术制备了拓扑绝缘体/高温超导体、铁基超导体/氧化物异质结,并使用低温强磁场扫描隧道显微镜（STM）与角分辨光电子能谱（ARPES）对它们的特性进行了研究。拓扑绝缘体与s波超导体异质界面中可以产生Majorana费米子——一种满足非阿贝尔统计规律,可以应用于拓扑量子计算机的准粒子。要想实现它,首要任务是令拓扑绝缘体的表面态超导。然而常规超导体的超导能隙太小,导致测量困难。利用MBE技术,我们在d波高温超导体Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ上生长了高质量的Bi₂Se₃薄膜,并通过ARPES测量发现Bi₂Se₃薄膜的拓扑表面态打开了一个最大值为15 meV的超导能隙,具有了高温超导电性。更有意思的是,虽然这一现象由d波超导体的近邻效应所诱导,但拓扑表面态打开的超导能隙却倾向于各向同性的s波配对。这将会为Majorana费米子的探测与应用提供一条更为可行的途径。最近发现的单层FeSe/SrTiO₃界面高温超导体,以其简单的晶格与电子结构,为高温超导电性研究提供了一个理想的平台。为了研究各种界面效应的作用并寻找新的界面高温超导体,利用MBE技术,我们在SrTiO₃（001）表面上生长了单层FeSe/锐钛矿TiO₂（001）异质结。扫描隧道谱（STS）测得的典型17 meV,最大21meV的超导能隙说明它是一个新的高温超导体。通过研究两个体系的异同,我们发现,相比于张应力与铁电声子屏蔽效应,高温超导电性更有可能来源于电荷转移效应加界面电子-声子耦合,而且界面氧空位并不是电荷转移的主要来源,为理解高温超导电性的机制以及合成新的高温超导体提供了重要的启示。在单层FeSe/氧化物异质结的超导性质方面,对于只有两个几乎简并而且没有杂化的费米袋的电子结构,STS测得的“双能隙”结构难以理解。利用低温强磁场STM,我们对MBE生长的单层FeSe/TiO₂（001）异质结的磁通结构进行研究,发现了接近四方的磁通格子,以及磁通核心中能量分别为0.6 me V与±1.3 meV两种不同的Andreev束缚态,说明其超导能隙在动量空间具有强烈的四重对称各向异性。进一步结合STS中的“双能隙”结构,我们提出了一个可以解释所有上述现象的超导能隙函数,对理解这一体系的超导特性与配对机制具有重要的意义。