铜氧化物高温超导体是当前凝聚态物理学研究领域中遇到的最为复杂的系统之一,以其较高的超导转变温度和反常物理性质而闻名,具有非常广阔的应用前景,吸引了很多理论和实验物理学家的浓厚兴趣。迈斯纳效应、核磁共振(NMR)等实验主要是通过对超导低能元激发性质,尤其是这些元激发对外界磁扰动响应的测量来判断超导能隙是否存在节点和各向异性。迈斯纳效应、核磁共振等能够精确测量低能态密度随能量的变化关系,准确反映准粒子的低能行为。而且迈斯纳效应和核磁共振直接测量的是超导电子的性质。此外,当温度很低时,d-波超导体的性质基本由节点附近的准粒子元激发性质决定。目前高温超导的研究工作主要集中于空穴掺杂型铜氧化物材料,近些年来实验和理论上对电子掺杂型铜氧化物材料的研究也取得了很大的进展。电子掺杂型铜氧化物材料呈现出许多不同于空穴掺杂情况的物理性质,反映了电子-空穴不对称性,因此研究它们两者的相似和差异对于理解高温超导电性有重要的意义。本文从理论上系统的研究了铜氧化物超导体中的迈斯纳效应,弱磁场对于铜氧化物高温超导体超流密度的影响,以及铜氧化物超导体的动力学自旋响应。　　首先第一章简要地介绍铜氧化物高温超导材料的基本性质、研究背景、实验进展和理论研究现状。　　第二章介绍了铜氧化物超导体CuO2平面的电子结构,以及描述CuO2平面内主要低能物理过程的t-J模型和能够很好地处理t-J模型中电子单占据局域约束条件的电荷自由度与自旋自由度相分离的费米子—自旋理论。在此基础上,我们介绍了动能驱动的高温超导电性理论,与普通的低温超导态不同的是这个高温超导态是由超导能隙序参数和超导准粒子相干共同决定。　　第三章,在动能驱动的高温超导电性理论框架下,我们系统地研究了空穴掺杂型铜氧化物和电子掺杂型铜氧化物中的迈斯纳效应。我们发现:(1)超流密度随掺杂浓度的圆屋顶型的依赖关系是两类材料的共性,超流密度的最大值落在过掺杂区域;磁场穿透深度在低温区随温度的变化是线性依赖关系,而在极低温区域由线性依赖关系转变为非线性的依赖关系。(2)但是在靠近超导转变温度附近,电子掺杂型铜氧化物的超流密度在最佳掺杂和过掺杂时的行为和与欠掺杂有所不同,具体表现为最佳掺杂和过掺杂时超流密度会有点上翘,衰减得比较缓慢,拖尾现象明显。另外,我们还研究了弱磁场对于铜氧化物高温超导体超流密度的影响。对于普通电-声子耦合的超导体,由于其在全布里渊区中有能隙,因此弱的外磁场对于普通超导体的超流密度几乎无影响。而对于铜氧化物高温超导体,其超导配对的对称性是d-波对称性,因而在费米面的节点上是无能隙的。在这种情况下,弱的外磁场对于其超流密度有重要影响。　　第四章,在动能驱动的高温超导电性理论下框架下,我们研究了铜氧化物超导体超导态动力学自旋响应的影响。通过计算动力学自旋结构因子,非弹性中子散射和核磁共振实验中的一些主要现象被很好的重塑出来。非公度的磁散射峰出现在低能和高能区域,并在中能区域转为公度的磁散射峰(共振峰)。随着掺杂浓度的增加,共振能量增加,在最佳掺杂时达到最大值,在过掺杂时衰减。尤其值得一提的是,自旋晶格弛豫时间的倒数除以温度,此系数在低温时随着温度升高而增加,在超导转变温度附近达到一个峰值,并在正常态的赝能隙相中随着温度的升高而衰减,和实验上观测的结果定性一致。　　第五章我们给出总结与展望。