金属或合金超导体中,费米面附近动量和自旋相反的电子通过交换虚声子产生的吸引相互作用克服库仑排斥作用而结合成库珀对。类似于量子力学中对电子运动状态的波函数描述,超导序参量(能隙函数)可以用一个各向同性的波函数来表示,称之为s波配对。其超导微观机理可以用BCS理论来解释,超导转变时仅发生了规范对称性破缺,这类超导体又称常规超导体。而非常规超导体是指造成电子间吸引相互作用的媒介不再是晶格振动(声子),而是其它如磁相互作用等。非常规超导体在超导转变时除了规范对称性破缺以外,同时还伴有其它对称性的破缺。在过去的30多年里,研究最多的两类强关联材料是重费米子体系和铜氧化物高温超导体。前者多是含有局域f电子的稀土合金,后者是母体为Mott绝缘体的准二维层状材料。最近铁基超导体的发现,又为非常规超导体家族增添了新成员。铁基超导体有着仅次于铜氧化物的超导转变温度,它或许能为高温超导机理研究提供线索,因此受到了广泛的关注和研究。非中心对称超导体因为可以存在自旋单态与自旋三态的混合态而呈现出奇异量子现象,其超导能隙结构也因为三重态成分的混入导致各向异性甚至节点出现。本文主要利用极低温强磁场条件下的输运手段研究了几类非常规超导体的超导能隙结构,主要研究结果如下：1.低温电阻率结果表明,电子过掺杂超导体BaFe1.73Co0.27As2(Tc=8.1 K)正常态表现出费米液体行为。热导率实验中,零场下的热导率剩余线性项κ0/T为零,这说明其超导能隙在ab面内是完全打开的,没有节点存在。与常规s波超导体形成鲜明对比的是,很小的外磁场就引起了κ0/T的显著增加。我们提出了一种可能的能隙结构：逐渐减小的空穴型β费米面上存有较大的超导能隙△0,而拥有较大态密度的电子型γ和δ费米面上的超导能隙反而较小,很容易被外磁场消灭而对热导率增加有直接贡献。2.通过电阻率测量,我们在极度过掺杂的KFe2As2超导体(Tc=3.0 K)中观察到了一个外磁场引起的量子临界点：在上临界场Hc2=5 T附近KFe2As2表现出非费米液体行为ρ～T1.5,进一步增加磁场电阻率随温度的关系变为ρ～T2。低温热导率实验中,在零场下观察到了一个很大的电子贡献项K0/T,该项随磁场的演化行为清楚地表明KFe2As2的超导能隙上有节点存在。该能隙结构可能是由量子临界点附近的反铁磁自旋涨落引起的。3.对“11”体系中FeSex超导体(Tc=8.8 K)的热导率研究发现,其零场下的剩余线性项κ0/T=16μW K-2cm-1,虽然不为零,但仅是其正常态值的4%左右。这么小的剩余线性项不能作为能隙上有节点的证据。剩余线性项κ0/T随磁场的增加表现出多能隙s波超导体的特征,类似于典型的多带超导体NbSe2。4.首次报道了重费米子超导体Ce2Pdln8(Tc= 0.68 K)中存在的量子临界现象。电阻率结果显示,上临界场Hc2处的电阻率ρ随温度线性变化,更高磁场时表现出费米液体行为ρ～T2,这表明磁场引起的量子临界点位于Ce2Pdln8的上临界场附近。零场下的热导率存在一个较大的线性贡献项,该项随外磁场的增加而平稳的增加,在接近上临界场Hc2处出现一个大的跳跃。热导率结果表明Ce2Pdln8的超导能隙上有节点存在,另外它在Hc2处的跳跃被认为是发生了超导-正常态一级相变的证据。5.利用化学气相输运法成功生长了具有烧绿石结构的超导体Cd2Re207(Tc=1.38 K)。它在T=200 K发生的结构相变使其中心反演对称性缺失,不对称的自旋-轨道相互作用破坏了超导序参量的奇偶性。零场下的热导率剩余线性项κ0/T为零,给出了无节点的能隙结构。K0/T随着磁场的增加并不像各向同性s波超导体那样指数增加,在H=Hc2/4时就已达到正常态的1/10。考虑到非中心对称超导体配对波函数中自旋三重态的引入会造成能隙的各向异性甚至出现节点,这种不寻常的磁场依赖行为可能由其各向异性的超导能隙引起的。6.利用光学浮区法生长了大尺寸、高质量的自旋冰单晶Ho2Ti2O7。磁场沿[111]方向,热流沿(111)面的热导率实验结果显示,在自旋冻结温度Tf以下,声子几乎没有受到任何磁散射。Tf以上低能磁激发会有效地散射声子,引起热导率的下降。磁场的增加会增强这种散射效应。但在“冰规则”被打破的有序态(H>1T),磁场越大,散射效应却明显减弱,H=5T时导热能力完全恢复。自旋冻结温度Tf也表现出了类似的磁场依赖行为。