中文摘要：

NaxCoO2和NaxCoO2.yH2O材料有许多重要的物理性质，例如，热电，磁和超导电性质，目前是凝聚态物理领域的一个研究热点。该体系具有类似于高温超导体的层状结构，其电性质与高温超导体Cu氧化物具有很多相似性。本项目将对其结构与物理性能进行系统的分析，推动高温超导材料和物理性质的研究。围绕NaxCoO2材料进行相关元素的掺杂和替代，如NaxCo1-yMyO2 (M=Fe, Mn, Ni, Cr

结论摘要：

合成了不同钠含量和超导温度的系列α、β、γ- NaxCoO2 材料及相应的Na0.3CoO2o1.3H2O层状超导体及Na0.5CoO2电荷有序相，利用电子显微镜，拉曼光谱和非弹性中子衍射等多种表征手段对其物理性能，晶体结构和电子结构进行了深入分析。利用Ca和Sr替代Na, 得到了一系列不同Ca、Sr含量的六方层状结构 (Ca,Sr )xCoO2化合物，对其结构和物理性质进行了探讨。结果表明γ相具有五个Raman 活性峰，其位置跟随超导温度的变化发生系统移动；随温度变化NaxCoO2材料存在一系列结构相变，这些相变和层间钠离子有序占位及电子/轨道序直接相关；Na0.3CoO2oyH2O系列化合物的电子结构和钴的氧化态随水含量的增加呈规则变化；Na0.3CoO2o1.3H2O中的水以结构水，强吸附水及类冰水三种不同类型存在；α、β- NaxCoO2o1.3H2O层状超导体和电荷有序α、β- Na0.5CoO2化合物的物理行为和γ相对应化合物有一定的类似性；TEM结果分析总结了出一个反映MxCoO2 (M = Na, Sr or Ca)中阳离子含量和结构特性关联的相图。