原子对分布函数(Atomic Pair Distribution Function，简称PDF)方法—材料结构的局域探针，是一种全散射方法，同时考虑布拉格衍射（全局或长程平均结构）和漫散射信号（局域结构），直接揭示实空间材料中原子间的距离。这种方法是表征材料局域结构强有力的工具，目前在国外已经得到十分广泛的应用，但是在国内还没有得到相应的应用和推广。随着第三代同步辐射源、散裂中子源和高速度计算机的发展，近年来PDF方法在理论上和实验上得到了迅速发展。目前，我们已经在上海光源（Shanghai Synchrotron Radiation Facility，简称SSRF）13W线站成功实现了PDF实验方法，而且数据质量很高，这也就确保了该方法用于研究复杂材料微妙结构变化的可行性。同时在实现常温PDF方法的基础上发展了原位PDF方法、低温PDF方法和高压PDF方法。本文将从理论上和实验上具体介绍这种新方法，并展示一些收集的实验数据和实验结果。　　21世纪能源紧缺，环境污染日益严重，但是同时人们对能源的需求与日俱增，寻找高效无污染的能源转换材料成为当今急需解决的问题。热电材料通过利用固体中载流子的输运来实现热能和电能之间的相互转换，而且产物不污染环境，近年来受到了大家的广泛研究，科学家们致力于寻找高性能的热电材料。材料的结构决定性能，为了更好的理解、控制和利用材料，人们需要对其局域结构进行准确的研究，所以本文通过PDF方法和扩展边X射线吸收精细结构方法(Extended X-ray Absorption Fine Structure，简称EXAFS)研究了两种新型热电材料的局域结构:Yb原子填充方钴矿YbxCo4Sb12(x=0，0.15，0.2和0.25)和硒化铜(Cu2Se)。　　为了探究Yb原子的局域振动行为，我们通过PDF实验数据精修，证实了Yb原子的“rattling”振动行为:振动远大于其它原子，而且振动幅度与填充比例成反比，但其它原子几乎不变;同时不同温度下Yb原子LⅢ边的EXAFS实验结果也表明Yb原子的爱因斯坦温度很低(70.9K)，与Yb原子的“rattling”振动行为相符。　　通过PDF实验和EXAFS实验，我们确定了Cu2Se的室温晶体结构(空间群C2/c，a=7.1485(A)，b=12.3486(A)，c=14.0372(A)，β=100.254°)，整个结构是一个层状结构，Se原子堆叠在层ABC上紧密排列，Cu原子分布在所有的四面体间隙，它在400K左右会发生相变，从低温单斜相变为高温立方相。