本文主要针对铈基重费米子半导体/半金属,以及重费米子阻挫体系的低温奇异物性展开研究。讨论CeRu₂Al₁₀和CeRu₄Sn₆中可能存在的“隐藏序”和拓扑电子态对物性的影响,以及CePdAl中几何阻挫可能导致的量子顺磁态。同时,也对铈基重费米子化合物的合成进行了探索。（1）重费米子半导体化合物CeRu₂Al₁₀在T₀=27 K处进入一个奇特的有序相,其序参量还没有得到一致的理解。该化合物在T₀前后,电荷动力学过程会发生剧烈的变化,这对电荷输运与热电输运产生深远的影响。我们发现在有序相内热导率具有一个额外的贡献,并且会受到磁场的抑制,通过仔细分析,热导率上额外的增加可以归因于有序相内低能的磁性激发,与URu₂Si₂的“隐藏序”十分类似。如何通过极小的磁矩产生巨大的热导贡献是这两个材料面临的共同问题。（2）最近,理论预测CeRu₄Sn₆可能属于重费米子外尔半金属,由于重费米子的准粒子能带对于外界条件（压力和磁场）比较敏感,随着外界条件的改变,可能会产生非常奇异的现象。因此,我们首次通过助熔剂法制备了该材料的单晶样品,并对其进行加压实验,结果显示高温和低温能隙都随着压力的增加而增加,从侧面说明杂化能带中的电子关联在逐渐增强,低温下电阻率平台对于磁场和压力十分不敏感,与非平庸的拓扑能带结构有密切的关系,SmB₆中也存在类似的现象。然而,非平庸拓扑能带如何随着压力变化需要进一步地研究。（3）最近,理论预测在重费米子几何阻挫体系中可能存在新奇的量子态,引起了广泛的关注。CePdAl是一种非常典型的近藤阻挫化合物,由于几何阻挫的存在,只有2/3 Ce原子在低温下参与形成反铁磁有序,另外1/3 Ce原子保持无序,或者在低温下发生近藤屏蔽。与传统的量子临界点不同,我们发现CePdAl在磁有序相与费米液体区域之间存在一个磁场或压力诱导的具有小费米面的量子顺磁态（p相）,它的形成与几何阻挫密切相关。另外,在绝对零度下,我们发现经过p相边缘时费米面大小会发生突变,这些结果表明在具有严格化学计量比（非掺杂）的重费米子金属材料中可以存在一个远离磁有序区域的近藤破坏量子临界点,该量子临界点的产生同时伴随着一个处于磁有序和费米液体态之间的量子顺磁临界相。