量子材料是近年来凝聚态物理学中对具有层展现象的各类材料的一个总体描述,包括超导体,自旋液体,重费米子,拓扑绝缘体,拓扑半金属等。磷族化合物具有丰富的结构,在温度,磁场,压力的调控下可展现丰富的物性。我们课题组在磷族量子材料研究方面具有丰富经验,重点关注新超导体和新拓扑非平庸材料。本论文主要对若干磷族量子材料进行了研究,主要结果包括:1.采用固相反应法生长制备了La3Cr10-xN11多晶样品,它与立方氮化物Pr3Cr10-xN11具有相同的晶体结构。电阻数据表明它是一个超导转变温度为4.6 K的超导体,磁化率和比热数据证实了它的体超导性。La3Cr10-xN11的上临界场Hc2为12.2 T超过了泡利顺磁极限。电子结构理论计算结果显示材料在费米能级处的态密度主要是由Cr的3d电子贡献的,因此它是新的铬基超导体。然而通过替换稀土元素得到的Ce3Cr10-xN11与La3Cr10-xN11和Pr3Cr10-xN11不同,在1.8 K以上没有观察到任何的超导迹象。2.采用助熔剂法合成了高质量的CaMn2P2单晶样品,该材料与铁基122系列超导体不同,呈三方CaAl2Si2型晶体结构,基态为绝缘体态。磁化率测量结果显示400 K以下样品没有发生磁性相变,不具有大的有序磁矩。与其他具有相同结构的AMn2Pn2（A=Ca,Sr,Ba,Pn=P,As,Sb）不同,比热和电阻数据显示CaMn2P2在69.5 K有一个一级相变,此相变不受磁场影响,且相变温度随压力的增大而升高,10 GPa以内未能将其金属化。低温下新出现的拉曼峰表明相变之后晶体的对称性发生了变化。结构,输运,热学和磁学性质表明CaMn2P2在相变前后均为具有关联效应的绝缘体。3.采用助熔剂法合成了高质量的SrAs3单晶样品,该材料被预言为拓扑节线环半金属,其晶体对称性低,为单斜结构。我们采用聚焦离子束加工技术,制备一系列器件,可以确保电流沿不同的主轴方向,并用于低温强磁场下的电输运研究。器件上测得数据与单晶上的数据一致。我们明确得到了SrAs3电阻率的各向异性,并通过磁电阻上的量子振荡确定了该材料的体费米面。结合量子振荡与霍尔数据,SrAs3具有多种载流子,载流子浓度低同时迁移率高,与其他拓扑半金属类似。但是,在磁场沿a轴和c轴方向时,我们均观察到了明确的负纵向磁电阻。在排除其他可能因素后,我们认为该纵向负磁电阻应该是由SrAs3中存在受拓扑保护的能带节线环导致的。