2008年铁基超导体的发现引起了人们的极大关注，机理研究将推进多带关联电子系统的研究，而应用开发则有助于制备新的高强超导磁体，因此掀起了又一轮高温超导研究的热潮。在过去的近十年的时间里，该领域的科学研究取得了重要进展。然而，一些重要科学问题尚待解决，比如铁基超导体中的两大家族铁砷基和铁硒基超导体，它们是否具有共同的高温超导机制？铁基超导体中各有序态的表现形式、行为规律及影响高温超导电性的主要因素是什么？高质量样品的制备和重要实验工作的开展是回答上述重要问题的关键。我们的研究工作就是基于上述考虑开展的。主要研究结果如下：　　①铁硒基新超导体(Li1-xFex)OHFe1-ySe物理相图的建立。通过优化水热合成法，我们制备了从非超导到最佳超导的系列(Li1-xFex)OHFe1-ySe新超导体粉末样品，首次建立了该新超导体的完整相图：随着 c轴的增大，体系依次出现非超导的类反铁磁型自旋密度波（SDW）转变和超导相变。一方面，磁性测量分析表明，非超导区域的类SDW的转变温度为130 K左右，与ROFeAs(FeAs1111,R=稀土元素)母体SDW的转变温度（130-150 K）相当，透射电子显微镜（TEM）结果也显示非超导样品具有与FeAs1111相同的简单的四方结构。另一方面，最佳超导中由√2×√2的超结构主导，与KxFe2-ySe2(FeSe122)的超导相区里的超结构相同。通过我们的实验结果首次将表观物性相异的FeSe基和FeAs基超导体关联起来，指出它们具有相似的电子相互作用背景，具有共同的高温超导物理机制。此外，我们也指出该新超导体系不存在FeSe122中的√5×√5的铁空位有序绝缘相的困扰，为揭示铁基高温超导机制提供了一个相当干净的研究对象。　　②大尺寸、高质量(Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se超导单晶的生长及其二维性研究。应用董晓莉研究员开发的离子交换技术，我们在国际上首次成功合成出大尺寸、高质量(Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se超导单晶（Tc=42 K，尺寸大于10 mm）：以容易生长的K0.8Fe1.6Se2(简称KFS245)绝缘单晶作为matrix晶体，选取合适水热合成条件，使得KFS245的FeSe框架保留下来，以LiFeOH团簇替换原matrix晶体中K离子，得到(Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se超导单晶，且其几乎完全继承matrix晶体的尺寸形貌。而且，该技术可以实现对化学组分的有效调控。在此基础上，通过精细磁性和电输运性质的观测分析，我们发现电子主导的电荷输运呈现高度二维性，在特征温度T*(=120 K)之下的正常态，磁化率及电阻率均表现出反常的线性温度依赖关系。我们的结果表明，二维反铁磁自旋涨落对超导电子配对至关重要。　　③(Li1-xFex)OHFe1-ySe中Mn掺杂的探索及相关物性研究。应用董晓莉研究员开发的离子交换（1-step）与离子释放/引入（2-step）法，我们成功将锰掺入了(Li1-xFex)OHFe1-ySe系统。微区XRD，EDX和ICP-AES分析表明两种方法均可以成功引入Mn离子，且1-step方法引入的锰含量高于2-step法。磁化率及电阻测量表明，锰掺杂未显著影响超导转变温度。同时，霍尔效应测量表明该体系依然为电子主导，且锰掺杂显著增加了载流子浓度。值得注意的是，锰掺杂使得霍尔效应最低点所对应的温度T*（即空穴型载流子贡献开始受抑制的特征温度）从120 K下降到80 K以下，即Mn掺杂导致了空穴带的演变。结合锰掺杂未显著影响超导转变温度的实验事实，我们认为体系中的空穴带很可能与超导电性无直接关联。我们的结果表明水热合成离子交换与离子释放/引入法提供一种有效的掺杂手段，有助于深入研究多带体系中空穴带和电子带的特征及演化规律，特别是它们与高温超导电性的相互关系。