新型量子功能材料中Rashba型自旋轨道耦合半导体BiTeX(X=Cl,Br,I)和展现超大磁阻效应的镧氮系列拓扑平庸半金属LaB(B=Sb,Bi)被预言在压力作用下可以实现拓扑相变。强自旋轨道相互作用可以诱导产生独特的量子现象,例如拓扑绝缘体,Rashba效应,p波超导体。在一个化合物中产生这三种量子态将引起研究上的极大兴趣。BiTeX化合物作为具有强自旋能带劈裂的Rashba型半导体在压力作用下可以实现连续的量子相变。镧氮系列化合物LaB作为4f态未被占据的半金属材料,在磁场和压力作用下可以展现丰富的物理性质,由于具有简单的结构,可以作为理想模型的代表,来理解拓扑半金属在打破时间反演对称性后表现出的奇异现象。本论文主要介绍Rashba型半导体BiTeX(X=Cl,Br,I)和具有超大磁阻效应的拓扑平庸半金属LaSb的压力效应研究。主要内容包括:1.对BiTeX(X=Cl,Br,I)化合物中具有最强Rashba型耦合的BiTeI化合物进行高压下的物性研究。通过对BiTe I单晶材料进行高压电输运实验、高压同步辐射实验以及高压拉曼实验,我们发现BiTeI在压力作用下出现由Rashba拓扑平庸相到拓扑绝缘体,再到超导电性的连续量子相变过程。电阻率随压力增长出现的V型变化标志着在2 GPa压力附近带隙逐渐闭合又打开,由于能带反转产生的Rashba拓扑平庸相到拓扑绝缘体的转变。超导相变出现在压力8 GPa,临界温度5.3 K左右。超导转变是由压力诱导出的拓扑相演化而来,高压磁化率实验证明超导电性属于体超导。结构精修表明连续相变与Bi~Te、Bi~I键长,Te~Bi~Te键角随压力的变化有关。霍尔效应实验揭示了超导电性和载流子浓度的非常规变化,推断可能存在非常规的超导电性。2.对BiTeX(X=Cl,Br,I)化合物中具有最弱Rashba型耦合的BiTeCl化合物进行了高压下的物性研究。实验包括高压电输运实验、高压同步辐射实验以及高压拉曼实验,最高压力达到54.8 GPa。我们成功地在BiTeCl中发现了压力诱导的连续量子相变,即从Rashba型半导体到绝缘态,再到超导转变的过程。BiTeCl在压力2.8 GPa出现了压力诱导的金属态到绝缘态的转变,在6.8 GPa出现金属化并伴随超导转变,超导转变温度在32 GPa达到最大值4.2 K。我们还在高压下发现了两个超导态,一个是压力低于28 GPa时的n型载流子态,另一个是压力大于28 GPa时的p型载流子态。BiTeCl出现第一个结构相变的压力点比BiTe I相变压力点低,这主要是由于Cl离子半径小于I使BiTeCl增加了内部化学压力。BiTeCl在压力作用下出现的超导相是由绝缘态的前驱相演化而来,这个超导相是否与反常规超导有关还需要进一步研究。通过对BiTeBr高压下的物性研究,发现BiTeX(X=Cl,Br,I)三种材料都由Rashba相发生结构相变到正交相Pnma,且结构相变压力点随卤族元素Cl,Br,I的原子半径减小而下降,超导转变都是在正交相内开始出现。这些性质可以总结为是这个系列材料的共性与规律。3.对具有超大磁阻的拓扑平庸半金属LaSb的压力效应研究。我们发现了超大磁阻逐渐被抑制到拓扑相内的超导转变,再到结构相变后超导相含量增大的连续量子相变过程。初始超导压力点在5.2 GPa左右出现,在压力大于13.9 GPa出现立方相到四方相结构相变。演化过程如下:(1)常压磁阻在7 T作用下可以达到10~5%量级,在3.5 GPa压力点就被抑制到了10~0%量级,压力下超大磁阻的抑制是纯电子效应,不存在结构的剧烈变化。(2)进一步加压后半导体电输运行为伴随超导转变出现,且相变压力点与理论预言的拓扑相变压力点相近;超导转变温度在常压相内随压力增大逐渐被抑制,并且与载流子浓度出现反常关系变化。(3)在高压相内超导转变温度以下R_N的下降速率v_R与载流子变化趋势一致,在压力大于33 GPa的范围内,载流子浓度与v_R同时增大一个数量级,我们推断在压力大于33 GPa,没有结构相变发生,但出现了电子结构相变,导致超导相含量得到了提高。