经过高温高压条件下合成的材料具一些与常规条件下合成的材料所不具有的优异特性,比如较高硬度、化学稳定性、金属性以及优异的抗氧化特性。在这些新材料中,高温高压下合成的超硬多功能材料被人们寄予了厚望。现代在工业上被广泛运用的两种的超硬材料分别是金刚石和立方氮化硼,由于在运用上存在一定的不足,因而发展受到了限制。近年来俄罗斯和美国的科学家们在硼掺杂的金刚石中发现了超导现象,而且理论预测更高含量的掺硼金刚石具有更高的超导转变温度,另外日本的科研工作者发现在一些金属单质体系中掺杂硼元素的超导温度要比掺杂其他元素的超导温度高,由此富硼体系材料的超导研究成为目前科学的前沿课题。由硼碳氮三种元素组合的二元或者三元材料体系一直以来都是超硬材料设计和合成的热点,科研工作者在硼碳氮三元体系的超硬材料的合成在实验上没有取得突破,所以将超硬材料的设计转向硼碳二元体系。加之硼碳二元体系材料具有较高的硼含量,有可能具有较高的超导温度,因此硼碳二元超硬超导多功能材料的设计与合成成为新的科研热点。同时实验上利用各种硼碳二元材料经过高温高压的手段合成出了类金刚石结构的硼碳化合物如:d-BC,d-BC_1.6。四方结构的硼碳化合物c-BC₅,是硼碳材料研究又一个非常成功的例子。理论计算表明这是一种具有很高维氏硬度（71GPa）和很大的体模量（335GPa）的半导体材料,而且在相同的尺寸上它的热稳定性比金刚石要多500K,该结构还具有高达45K的超导转变温度,所以高温高压实验技术是合成硼碳多功能材料首选。在已经合成出的c-BC₅中硼元素的比例只有16.7%,却具有高达45K的超导温度,那么在更高的含硼量的原子摩尔比为1:3的硼碳二元体系中的BC₃构型中,经过高温高压处理之后会不会也同样存在BC₃新结构材料,将具超硬特性以及高的超导转变温度。本论文利用金刚石对顶砧产生高压,采用原位共聚焦拉曼散射光谱、激光加热高温高压,电子探针等先进的实验技术,利用类石墨相BC₃为原始材料,在金刚石对顶砧中分别将样品加压到50.5GPa,40.5GPa,30.5GPa然后进行激光加热,加热的温度分为1900K±20K,1800±20K,1700±20K。运用高温高压原位拉曼散射实验技术,测量了经过高温高压处理后的BC₃样品的拉曼散射数据,发现原来graphite-like BC₃样品两个拉曼振动模式之一的G模,峰位在1589cm^-1消失了,取而代之的是在200-1300cm^-1波段范围内出现了十几个拉曼新峰,样品的拉曼峰数据的显著变化表明BC₃已经发生了明显的结构相变。通过和目前已知的硼碳化合物,硼,碳各种单质的拉曼数据对比排除了BC₃样品高温高压下分解的可能,确定了实验上得到的数据并非目前已知的硼碳化合物,而是一种新的BC₃结构。因此我们在金刚石对顶砧中成功合成出一种具有新型原子结构的BC₃材料,而且这种新材料可以稳定存在于常温常压条件下。通过与我组他人的理论结果对比,确定实验上合成出的BC₃具有P21/m对称性,是一种具有超硬超导性质的多功能材料。