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本论文研究了稀土元素掺杂β-Zn4Sb3的热电性能，探讨了稀土元素掺杂诱导β-Zn4Sb3电子态密度(DOS)畸变的可能性以及借助该畸变有效增强β-Zn4Sb3的热电势和热电优值的途径。另外还用低温内耗法(IF)和示差扫描热法(DSC)同时研究了Al掺杂Zn4Sb3的低温相转变行为。主要结果如下所列: 研究了(Zn1-xPrx)4Sb3(x=0，0.001，0.002，0.003)在300K-615K的热电性能。结果表明:Pr掺杂增加了样品的有效质量，引起β-Zn4Sb3 DOS畸变，导致样品的热电势提高了约50μV/K。同时，掺杂降低了样品的热导率。最终Pr掺杂优化了β-Zn4Sb3的热电性能，ZTmax(x=0.002，615K)=0.65，与未掺杂样品相比提高了23％。 研究了(Zn1-xSmx)4Sb3(x=0，0.001，0.002，0.003)在300K-615K的热电性能。结果表明:Sm掺杂同样增加了样品的有效质量，引起了β-Zn4Sb3 DOS畸变，导致样品的热电势提高了约40μV/K。同时，掺杂降低了样品的热导率。最终Sm掺杂优化了β-Zn4Sb3的热电性能，ZTmax(x=0.002，615K)=1.1，与未掺杂样品相比提高了53％。 研究了(Zn1-xCex)4Sb3(x=0，0.001，0.002，0.003)在300K-615K的热电性能。结果表明，Ce掺杂降低了样品的有效质量，并没有引起电子态密度畸变。ZTmax(x=0.002，500K)=0.46，与未掺杂β-Zn4Sb3相比提高了约24.3％。ZT值的提高来源于热导率的极大降低。优化的机制与Pr和Sm的掺杂不同。 研究了样品(Zn1-xGdx)4Sb3(x=0，0.001，0.002，0.003)在300K-615K的电输运性质。结果表明:Gd掺杂大幅度提高了样品的功率因子，说明Gd掺杂像Pr和Sm掺杂一样存在提高热电势的机制。比较发现，(Zn0.998M0.002)4Sb3(M=Pr、Sm、Gd)的功率因子在615K时分别比未掺杂β-Zn4Sb3相比提高了10.4％，53.5％和45.2％。因此从提高热电势这方面看，Sm掺杂对β-Zn4Sb3的优化幅度最大，Gd掺杂次之，Pr掺杂相对较低。 最后用IF和DSC分别研究了(Zn1-xAlx)4Sb3(x=0，0.0025.0.005)的低温相变行为。IF结果表明在258K到263K之间出现内耗峰，该峰具有典型的结构相变内耗峰特征。DSC结果显示该相变具有可逆性，并且Al掺杂可部分抑制该相变过程。