高压作为重要的非常规极端条件,是新型材料研发的重要手段,它能有效地改变材料的晶体结构,进而影响其内部电子轨道和分布,实现材料结构和性质的调控。压致组装和压致变色材料是典型压力驱动的新型智能材料:（I）通过压力调控粒子间距离,从而调节制备新型超晶格结构的纳米材料;（II）通过压力精确调节原子间距离、晶格间距以及晶胞体积,进而调整半导体纳米材料价带和导带能级,实现发光调制。由于具有优异的压力敏感性,有机物或含有有机成分的化合物是目前压致变色材料研究的主要对象。但是,这类材料对周围环境条件下的温度、水、氧等也很敏感,导致在环境条件下表现出不稳定性。无机半导体纳米材料具有独特的光学特性,如高的荧光量子产率、良好的光化学稳定性、精确可调谐的荧光发射和吸收光谱,引起了人们广泛的研究兴趣。尤其是I-III-VI族Cu In S2量子点和III-V族In P量子点是无Pb、Cd环境友好型半导体纳米材料,其可调谐发射覆盖可见光到近红外区域,并且颜色纯度高。因此,探索这两类材料光学和结构对压力的响应,揭示高压下宏观性质的变化与微观结构之间的内在关系,以期改善材料光学性能,实现发射和吸收光谱的大范围、连续和精确调制提供科学依据,从而为获得高效、稳定的功能性纳米材料提供新思路。具体研究内容如下:（1）我们系统地研究了高压下四方黄铜矿结构Cu In S2纳米粒子组装形貌、光学性质和晶体结构的变化,探索了光学性质和结构之间的联系。在压力驱动下,零维Cu In S2纳米粒子依次组装成一维纳米棒、纳米线和二维纳米片。高分辨透射电镜测试表明,高压下四方黄铜矿结构Cu In S2优先沿<112>方向组装形成纳米棒和纳米线。在16.0 GPa,四方黄铜矿转变为立方岩盐矿结构,（110）高能面横向暴露,从而促进了Cu In S2纳米线横向烧结形成纳米片。原子力显微镜测量表明二维Cu In S2纳米片厚度与初始纳米粒子粒径相当。生成的二维Cu In S2纳米片的光学带隙与初始纳米粒子相比缩小了0.21 e V,更接近于太阳能电池最佳吸收范围。荧光测试显示卸压以后的纳米线与初始纳米粒子基本保持相同的荧光强度,进一步组装成纳米片荧光消失。我们认为,高压诱导纳米粒子组装成一维纳米棒和纳米线过程中引起的晶格畸变等将随着压力的释放而消失,荧光可逆;更高压力下纳米粒子组装形成纳米片,这种减弱的量子限域效应使得激子离域,荧光减弱甚至消失,并且带隙值减小。（2）通过原位高压荧光照片和光谱测试,我们发现2.5 GPa压力以下无机核/壳结构In P/Zn S纳米晶表现出明显的荧光变色现象（橙色→黄色→绿色）,这一过程中荧光强度略有增强。完全卸压后,荧光峰位和强度均可恢复,这一现象可重复循环。在2.5 GPa以上,荧光强度开始减弱,进一步压缩到11.3 GPa荧光淬灭,这个过程中压力诱导In P/Zn S纳米晶产生了约400 me V的超宽能量调谐。通过时间分辨荧光光谱研究,我们发现,2.5 GPa以下辐射型跃迁和非辐射型跃迁成分的寿命都在减小,但是辐射型跃迁成分权重增加,这意味着缺陷态的减少;2.5 GPa以上,In P/Zn S纳米晶的辐射型跃迁成分权重大幅度减小,表明压力限制了辐射型激子复合速率。第一性原理计算表明,在低压条件下,In P/Zn S纳米晶的晶格失配率呈下降趋势。因此,压力优化了核/壳应变,减少了界面缺陷态,从而导致In P/Zn S纳米晶的稳定荧光发射。另外,原位高压同步辐射X射线衍射光谱表明,In P/Zn S纳米晶的晶胞体积和晶格间距在低压力下快速收缩,这引起了In P/Zn S纳米晶荧光的快速蓝移。（3）与Zn S和In P之间7.7%的晶格失配率相比,Zn Se和In P之间晶格失配率更小（3.2%）,这使得In P/Zn Se具有更优异的光学性质（如窄的发射光谱、高的发光纯度）;另一方面,低的晶格失配也促进Zn Se外延生长到In P核上,确保精确调节核壳结构纳米粒子尺寸。厚壳的包覆能够抑制激子的俄歇复合和闪烁行为。结合原位高压测量及表征技术,我们探索了压力下In P/Zn Se纳米晶体的光学性能和组装行为。在5.6 GPa以内,In P/Zn Se纳米晶体的荧光峰位从初始的619 nm（红色）逐渐蓝移至546 nm（绿色）,卸压完全可逆,在可见光区域表现出优异的压致变色特性。压力升到14.2 GPa时,我们观察到了带隙调节可达460 me V的超宽范围,卸压后,荧光强度略有降低,带隙值不变。更高压力（21.0 GPa）处理后的样品,其荧光完全消失,带隙值减小。原位高压同步辐射小角X射线散射和透射电子显微镜测试显示,核壳In P/Zn Se纳米粒子在较高的压力下组装形成了纳米片。低压力下纳米粒子保持单分散性,其光学性质在压力释放后完全恢复。继续升高压力使得晶格严重畸变,改变了原有晶体场以及原子之间波函数重叠,增加了缺陷态,使得光生载流子被捕获,荧光减弱甚至淬灭并且不可逆。压力的作用也使得纳米粒子间互相接触并且发生组装,最终在约21.0GPa时烧结形成纳米片,卸压后纳米片形貌被“截获”,带隙值由1.99 e V减少到1.67 e V。