过渡金属硫族化合物,以其独特的结构、物理和光学性质,吸引了大批科研工作者的目光,成为了近年来研究的一类重要的热点材料。本篇论文综合运用原位高压X射线晶体衍射,原位高压拉曼光谱和原位高压电输运测试系统,结合部分第一性原理的计算,对过渡金属硫族化合物三碲化锆(ZrTe3),二硫化钛(TiTe2)进行了系统的研究,并揭示了其电输运变化和结构变化的相互依存的关系,为我们研究和了解这两种物质在高压下的行为提供了一定的依据。具体研究结果如下:1、首先我们对单晶ZrTe3样品进行了原位高压电输运测试,得出了不同压力下样品电阻随温度的变化曲线。在加压过程中,样品在8.2 GPa出现了超导相变,超导转变温度Tc随压力单调递增到最大值27.7 GPa随压力的增加而下降。卸压过程与加压过程电阻随压力的变化趋势基本一致,不过超导相便持续到3.3 GPa,符合常见的卸压驰豫现象。加压过程中,在27.7 GPa左右,ZrTe3样品的电阻突然间小,TC突然增大了 1.6K,存在一个明显的畸变。为了理解其电输运行为的变化,我们又做了样品多晶高压X射线晶体衍射。研究表明,ZrTe3样品在实验研究压力范围内,直到最高压力42.5 GPa时结构仍非常稳定,没有出现结构相变。进一步的研究表明,在25 GPa左右,样品出现了 2%左右的体积的塌缩,通过对样品进行的三阶Brich-Murnaghan物态方程模拟,得出了 ZrTe3样品在25 GPa体积塌缩前和体积塌缩后的体弹模量分别为45 GPa和118 GPa。通过对样品进行第一性原理的计算,我们得出在高压下,样品的各个晶胞参数与实验结果基本一致。我们计算了 ZrTe3高压下的能带和费米面态密度,结果表明,在8~27 GPa左右样品的费米面态密度随压力单调递增,在27 GPa出现最大值,而后随压力递减。根据BCS理论,我们知道样品的费米面态密度与电声耦合强度成正比,态密度的增加对应于样品的电声耦合强度的增加,因而超导转变温度TC升高。因而,我们可以这样理解,样品的电阻和超导转变温度变化与样品的晶格参数变化一一对应。第一性原理的计算表明,ZrTe3超导温度的变化是由于费米面的态密度变化引起的,压力对费米面的调制导致了样品超导转变温度的变化。2、综合运用原位高压电输运测试,原位高压X射线晶体衍射和拉曼光谱检测手段,深入地研究了 TiTe2样品在高压下的结构和电学性质的变化。TiTe2样品在常压下为P-3ml三角晶系结构,当压力在15 GPa时,发生了由P-3ml三角晶系到C2/m单斜晶系的相变,并且在高压下正交晶系保持稳定到所研究的最大压力43.4 GPa。逐渐卸压后正交晶系持续到压力2.4 GPa,表明二碲化钛样品能将高压相保持到相对低的压力。当压力卸到大气压后,TiTe2样品恢复为原来的三角晶系结构。对样品电阻率和高压拉曼的测试,同样表明了样品的结构和电输运性质相互依存的关系。高压原位变温电阻测试表明,样品在5.6 GPa在3.7 K时出现了电阻急剧的下降。当压力增大到6.7 GPa时,我们观察到了TiTe2样品的零电阻超导现象。继续增大压力到15 GPa左右,超导临界温度Tc随压力单调递增。而从15 GPa到电学测试的最高压力36.6 GPa,Tc随压力并无明显的变化,表明C2/m单斜晶系在高压下的稳定性。二碲化钛在常压下仅有两个明显的拉曼振动模式:Eg和Alg。高压原位拉曼表明,在0.7 GPa左右,出现了一个新的拉曼峰,并且随着压力的增加,该拉曼峰与Eg振动模逐渐融合成一个新的拉曼振动模。在超过10 GPa后,所有的拉曼振动模信号均不明显,表明此时样品己出现金属化。同时由于6 GPa拉曼信号的变化表明了新的声子振动模式的出现,而超导现象出现则可能是由于新的声子电子耦合作用的出现。