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作为铁基超导家族两个重要的组成部分，“122”型的CaFe2As2化合物和“112”型的(Ca，R)FeAs2（R=稀土元素）化合物具有铁基超导体的基本特征。这些材料都具有层状结构，且都体现了超导与磁有序之间复杂的共存与竞争关系。同时，CaFe2As2的晶体结构临近于一个塌缩性的结构相变，而(Ca，R)FeAs2中存在特殊的“之”字型As链构型。因为具有结构特殊性等以上特点，且易于生长高质量单晶，这两个体系得到了广泛的研究。本文以Ca-Fe-As三元体系及具有类似结构的化合物为切入点，开展新材料和超导探索、单晶生长及物性研究方面的工作。 在铁基“122”系列母体材料中，CaFe2As2是非常特殊的一个。它拥有最小的c轴晶格常数，使其很容易发生晶格沿c方向收缩的塌缩相变，适度的压力、化学掺杂和应力作用都可以诱发塌缩四方的结构相变。通过调整单晶生长方法我们对非掺杂CaFe2As2化合物进行单晶生长和物理性质的研究。我们采用FeAs作助熔剂的方法并辅以高温快速淬火处理的手段合成了CaFe2As2单晶，并在其中同时观测到稳定于常压条件下的塌缩四方结构相变和超导转变，转变温度分别在80 K和25 K附近。为了进行对比研究，我们还生长了随炉降温的单晶，同时对淬火的超导单晶进行了低温退火处理。通过对淬火样品、炉冷样品、退火样品进行系统的表征我们发现:淬火单晶样品内部存在明显的晶格应力，该应力作用对非掺杂CaFe2As2单晶在常压下出现超导并稳定塌缩四方的结构相变起到了非常关键的作用，而200℃以上的低温退火处理过程可以消除晶格应力、抑制超导电性和塌缩相变的产生。 在CaFe2As2单晶中，稀土掺杂能在常压下稳定塌缩四方相并且能诱发转变温度高于40 K(最高49 K)的超导，我们在此对稀土掺杂的CaFe2As2相关材料展开了更为深入的研究。为此我们设计了两个实验思路。首先我们采用CaAs作助熔剂并辅以高温淬火处理的手段生长了一系列Ca1-xSmxFe2As2单晶，并在其中发现了转变温度介于27 K到44 K的超导电性。并且我们发现，对于x＜0.05的低掺杂情况，弱的超导电性与高温区的塌缩四方结构相变共存，而零电阻现象和大的超导体积分数只发生在x＞0.1的高掺杂区域。我们认为淬火单晶中高Tc超导电性的出现是由电子掺杂和晶格收缩的共同调制导致的。其次，我们探索了CaFe2As2单晶的R(R=La、Ce、Pr、Nd、Sm、Yb、Y)和P共掺杂效应对超导电性的影响，发现R和P共掺杂可以改善或诱发体系的超导电性，这可能是由R3+对Ca2+的部分替代引入电子型载流子、P元素的引入调制晶格这两种效应的协同作用导致的。以上两部分工作都表明:电子型载流子的引入和对晶格的调制两者共同的作用有助于改善或诱发超导电性。 最近发现的“112”型铁基超导材料(Ca，La) FeAs2由于其特殊的晶体结构和较高的超导转变温度而引起了人们的广泛关注。之后不久，我们用自助熔剂方法成功地合成了Ca1-xCexFeAs2单晶，并研究了它们的结构、磁和输运性质。在其中我们发现了Tc约为16K的超导电性，并且注意到，单晶的晶体结构和超导转变温度对Ce元素的名义掺杂量不敏感。该结果表明，(Ca，Ce)FeAs2的结构可能在Ce元素的掺杂量处在特定的值附近更能稳定，这个推论与目前尚无合成出“112”型CaFeAs2母体化合物的报导这一事实一致。此外，我们还在76 K附近观测到另外一个电阻异常，且该电阻异常与超导转变共存。 层状结构化合物在高温超导材料中占据着非常重要的地位，我们对具有类似铁基等层状结构的材料进行新材料探索和单晶生长研究。其一，我们对新型BiS2基层状材料LaO0.5F0.5Bi(S1-xSex)2(x=0、0.5、1)进行了单晶生长与物性研究，结果表明，S位的Se替代有助于改善体系的超导电性。同时，对于掺杂不同Se含量的三种单晶样品，它们的正常态电阻曲线表现出截然不同的温度依赖关系。其一，我们对具有组合结构的Ba2Ti2Fe2As4O化合物进行了单晶生长和O位掺F以及Ba位掺K的研究。结果表明，在O位进行F掺杂或在Ba位进行K掺杂有利于改善单晶样品的超导电性。此外，我们对Cr基层状材料进行了一系列的探索，并发现了两种新的含有Cr元素的化合物NbCrAs和LixCrSe2。通过XRD测量和结构分析我们发现，NbCrAs与六角相的Cr2As同结构，而LixCrSe2具有与已知相LiCrS2相同的晶体结构。磁化率和电阻测量表明:NbCrAs在1.8 K-300 K之间表现出顺磁的金属性行为，而LixCrSe2在35K附近存在一个反铁磁相变。 总之，我们分别在CaFe2As2单晶、(Ca，Sm)Fe2As2单晶和“112”型(Ca，Ce)FeAs2单晶中发现了最高Tc分别为25 K、44 K和16K的超导电性。在对稀土和磷元素共掺杂的CaFe2As2单晶生长和研究中，我们发现P的引入可以改善或诱发超导电性。另外，在新材料探索方面，我们发现了两种含有Cr元素的三元化合物NbCrAs和LixCrSe2。