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本论文以Eu掺杂Sr3Ti2O7为例，探索了合成纯的Ruddlesdcn-Popper(RP)相多晶粉末样品的实验条件;通过传统的固相反应法与新颖的放电等离子烧结技术(SPS)相结合的方法，成功制备了多种元素掺杂Sr3Ti2O7，研究了不同的元素掺杂对其高温(T＞300K)热电性能的影响;通过对多种掺杂样品的低温电阻率分析，探索了主导RP相氧化物的输运机制。主要的研究内容和实验结果如下: 1.以Eu的Sr位替代化合物(Sr1-xEux)3Ti2O7为例，研究了不同H2和Ar体积比、不同的烧结温度对相结构的影响;研究了不同的烧结方法、样品的后期热处理和不同Eu掺杂含量对其热电性能的影响。结果表明:当H2∶Ar=5∶95和气氛中的烧结温度为1500℃时，获得了纯的RP相粉末样品;整体来说，热处理样品的热电性能要好于未处理的样品;与传统的制备方法相比，SPS方法所得样品的热电性能要好很多;在所有Eu掺杂样品中，(Sr0.95Eu0.05)3Ti2O7具有较大的ZT值，其最大的ZT在1000K时达到0.061。 2.制备了Ti位Ta替代化合物Sr3(Ti1-xTax)2O7(x=0.05，0.1，0.15)，并研究了其高温(T＞300K)热电性能。结果表明，三种不同Ta掺杂含量的样品均形成纯的RP相;样品的晶格常数a、c和单胞体积V都随着Ta掺杂含量的增加而增大，表明样品的晶格在掺杂之后发生了膨胀;所有样品的电阻率ρ和Seebeck系数的绝对值|S|(S＜0)都随着温度的升高而增大，表明样品属于n型简并半导体;所有样品的ρ和|S|都随着Ta掺杂含量的增加而降低，这主要归因于样品中载流子浓度n的增大;当温度低于550K时，晶格热导率κL随着Ta掺杂含量的增加而逐渐降低，这主要是由于低温下掺杂引起的声子散射增强导致的;样品的ZT值都随着温度的升高而一致增大，三种掺杂含量(x=0.05，0.1，0.15)的样品最大ZT值分别为0.066(1000K时)，0.066（987K时）和0.044（986K时）。 3.制备了Ti位替代化合物Sr3(Ti0.95R0.05)2O7(R=Ta、Nb、W)和Sr位替代化合物(Sr0.95R0.05)3Ti2O7(R=Er、Y、Dy、Gd、Eu、Sm、Nd、La)，并研究了其高温(300K＜T＜1000K)热电性能及其低温(5K＜T＜300K)电输运性质。结果表明，当温度T＞300K时，所有样品的电阻率ρ都随着温度的升高而单调增加，表现出典型的金属性行为，而且当温度高于650K时，电阻率与温度T遵循幂函数关系ρ=ρ0TM(其中M=0.91-1.92)，表明在RP相氧化物中，声学波声子散射起主导作用。在所研究的低温区(300K＞T＞5K)，Sr3(Ti0.95Ta0.05)2O7和(Sr0.95R0.05)3Ti2O7(R=La，Nd)的电阻率随着温度的降低单调下降，而其它掺杂样品的电阻率ρ随温度降低先降低，而当温度降低到某一临界值时，其电阻率ρ反而随着温度的继续降低而增大。当温度低于某一特定低温(T＜～(16-80)K)时，电导率σ(T)与T1/2满足线性关系(即σ∝T1/2)，这表明在该低温区掺杂引起的无序导致的电子与电子的相互作用对输运过程起主导作用。所有样品的Seebeck系数绝对值|S|基本上随着温度升高线性增大，表明所有掺杂样品属于简并半导体。当温度较低时(T＜～400K)，Sr位替代样品(Sr0.95R0.05)3Ti2O7的晶格热导率κL基本上随掺杂元素原子质量的增加而降低。(Sr0.95R0.05)3Ti2O7的ZT1000K值先随着掺杂元素（Eu除外）离子半径的增大而增大，然后又逐渐降低。在所有掺杂样品中，(Sr0.95Gd0.05)3Ti2O7的ZT1000K值最大。 4.制备了Sr位Gd和Ti位Ta双替代化合物(Sr1-xGdx)3(Ti1-yTay)2O7(x=0.05，y=0.05-0.15;x=0.1，y=0.05-0.1)，并对其高温(T＞300K)热电性能进行了研究。结果表明，所有掺杂样品的电阻率ρ和Seebeck系数绝对值|S|都随着温度的升高而增大，且都随着Gd和Ta掺杂含量的增大而降低，这主要是由于载流子浓度的增大引起的;当温度高于650K时，所有的电阻率与温度的关系可以表达为ρ=ρ0TM(其中M=1.58-1.92);样品的晶格热导率κL随着Gd和Ta掺杂含量的增大而降低;当温度低于600K时，所有样品的ZT值基本上相差不大;在所有双掺杂样品中，(Sr0.9Gd0.1)3(Ti0.95Ta0.05)2O7具有最大的ZT值0.08(1000K)。