关联电子材料中电子不同自由度的相互作用催生了许多重要的物理发现,如高温超导、庞磁阻、多铁现象等。目前这类体系的研究主要集中在含有3d电子的过渡金属化合物中,如铜氧化合物高温超导体和铁基超导体中的超导主要源于铜和铁元素的3d电子。对于拥有4d、4f、5d等更高轨道电子的材料,其电子局域化程度降低,往往表现出巡游/局域的双重性质,而其自旋-轨道耦合效应却增强,这两者的相互作用可呈现出更加丰富的物理性质。本论文主要研究含有f电子的重费米子材料CeRhIn5中的超导与多重量子相变问题,以及d电子材料Lu3O54Ge13和Y3Ru4Ge13中的超导及磁通涡旋效应。反铁磁化合物CeRhIn5是研究量子相变与重费米子超导相互作用的理想体系。通过dHvA和霍尔电阻等测量,焦琳等人发现该材料在B*≈30T存在磁致费米面重构现象,在Bc0≈50T出现自旋密度波类型的磁致反铁磁量子临界点,这一发现与先前报道的压力诱导的反铁磁量子临界点存在本质的区别。本论文重点研究了CeRhIn5在压力和磁场双重调控下,反铁磁相变和费米面的演化,从实验上初步确定了该化合物的压力-磁场相图。我们发现,当外加磁场沿a轴方向时,CeRhIn5的反铁磁转变温度随压力的增加而下降,而当磁场沿c轴方向时,我们得到了更丰富的压力-磁场相图。当磁场平行c轴时,霍尔电阻在低磁场出现跳变（HM≈15T）,其转变磁场随压力增加而增大;该相变的物理成因尚不清楚,可能对应于变磁相变。另一方面,压力下的磁致费米面重构可以通过霍尔电阻的测量进行跟踪,我们发现B’值随压力的变化较小。多重极端条件下的物性测量异常艰难,我们的初步实验结果仍需进一步的验证并加以理解。论文的第二部分重点关注含有4d/5d电子的材料体系Lu30s4Ge13和Y3Ru4Ge13。通过电阻、交流磁化率、伦敦穿透深度等测量手段,我们系统地研究了这两类化合物的超导性质。穿透深度和超流密度的分析显示该材料的超导能隙无节点,并且表现出多能隙的特征。此外,Lu3Os4Ge13和Y3Ru4Ge13单晶的交流磁化率测量在其磁场-温度相图的低温区域出现了尖峰效应（peak effect）。材料中临界电流随着外加磁场增加的异常行为表明混合态中的磁通涡旋线会在外加磁场的作用下重新排列。