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本论文主要研究了MgB<,2>超导体及其掺杂系列多晶样品的超导电性和微结构特性。首先介绍了超导体的相关基本知识和MgB<,2>的超导电性及其发展历史，然后介绍了Mn、Co、Cr和Al掺杂MgB<,2>超导体样品的合成，并研究了掺杂后MgB<,2>超导体超导电性及微结构的变化。论文共分为四章，主要内容简要归纳如下：
第一章首先简单介绍了超导体的基本概念及其发现、发展历史；然后重点综述了MgB2超导体的研究进展情况，主要包括MgB<,2>的晶体结构、同位素效应、电子能带结构、输运性质、Hall效应以及拉曼光谱等研究内容；我们总结了MgB<,2>超导体各种形状材料的制备。最后，我们还总结了MgB<,2>中各种元素的替代掺杂效应，有Mg位替代和B位替代。重点阐述了Mg位的Al替代和B位的C替代对MgB<,2>超导体微结构和超导电性的影响。同时还介绍了MgB<,2>中Mg位磁性离子(Mn)的掺杂对MgB<,2>微结构和超导电性的影响及其相关结论。
第二章利用传统的固相反应法合成了Mg<,1-x>M<,x>B<,2>(M=Mn、Co)(X=0，0.01，0.02，0.03，0.04)系列多晶块材样品，并通过XRD、拉曼光谱对它们的结构特征进行了系统的研究。对于Mn掺杂的样品，随着掺杂浓度的增大，样品的晶格常数c逐渐减小，晶格常数a，b却没有明显变化，超导转变温度急剧下降，Raman峰宽增加。对于Co掺杂的样品，随着掺杂浓度的增大，样品的晶格常数c有所增大，晶格常数a、6没有明显变化，超导转变温度下降趋势较之Mn掺杂要缓慢得多，Raman峰宽几乎没有变化。我们通过分析讨论认为，Mn掺杂导致超导转变温度的降低是由磁拆对效应造成的，而对于Co掺杂，磁拆对效应则不是很明显。对比Mn、Co掺杂，Mn掺杂较之Co掺杂会引入很强的局域磁矩，可导致结构无序的进一步加强，从而导致Mn掺杂后的样品的Raman峰宽增宽，并进一步影响Tc。
第三章我们合成了Mn掺杂的MgB2的多晶样品Mg<,1-x>Mn<,x>B<,2>(X=0，0.01，0.02，0.03，0.04)，并测量了相关的超导电性，发现超导转变温度随着Mn含量的增加急剧下降。晶格常数a、6基本上保持不变，而晶格常数c却随着掺杂量的增加而减小，通过对比Mn、Fe、Al掺杂引起的晶格常数c的变化，我们得出Mn是以三价的形式进入MgB<,2>晶格。Mn掺杂引入的无序导致Raman峰宽随着Mn掺杂量的增加而增大，同时也抵消了Mn<3+>引入的电子填充效应对Raman峰位的影响，从而使Raman峰位并没有随Mn掺杂量的增加而发生明显移动。第四章我们通过固相反应法合成了Mg<,0.6>Al<,(0.4-x)>Cr<,x>B<,2>(x=0,0.01，0.02，0.03，0.04)多晶样品，并研究了样品的相关性质。通过对样品X射线衍射图和电阻率曲线的分析后发现，对于样品Mg<0.6>Al(<,0.4-x>)Cr<,x>B<,2>(0≤x≤0.04)，晶格常数a，6随着掺杂量x的增加没有发生明显变化。晶格常数c和电阻率随着掺杂量x的增加，变化趋势非常相似，都是随着掺杂量x的增加，先减小，后增加，在x=0.02时出现拐点。我们推测，Cr掺杂导致了晶格常数随着掺杂量x的增加，先减小，后增加，进而影响晶格振动也会出现某种相应的变化，而这种晶格振动的相应变化最终将导致电阻率也随之作出相应变化，即先减小，后增加。