近年来,磁几何阻挫系统吸引了凝聚态物理学家的广泛关注,因为这样的系统提供了一个独特的区域来寻找新的量子态。其中属于磁几何阻挫结构的S=1/2的笼目晶格反铁磁体是实现量子自旋液体的最佳材料之一。量子自旋液体是指即使当温度降到绝对零度,也没有办法产生磁有序的量子态,因为其体系有一种非常强的量子涨落。与传统的铁磁性和反铁磁性的材料相比而言,量子自旋液体有希望表现出各种新奇的性质,使其在材料中的实现具有非常诱人的前景。例如量子自旋液体是一种典型的拓扑基态,有望实现在拓扑保护的量子计算,这将可以应用到国家安全、信息技术、清洁能源、医疗保健、通信等,将对我们生活的各个方面产生重大影响。本论文以具有完美笼目晶格的Cu4（OH）6FCl和Cu4（OH）6FBr为研究对象,采用水热法、溶剂热法制备Cu4（OH）6FCl和Cu4（OH）6FBr样品。通过控制反应的时间、温度、溶剂、表面活性剂等,结合样品的粉末X射线衍射、扫描电子显微镜的数据,研究了控制样品形貌和尺寸的可能途径。对最优条件下制备的Cu4（OH）6FCl和Cu4（OH）6FBr样品进行透射电子显微镜、红外吸收光谱、拉曼散射光谱、紫外可见吸收光谱的表征以及磁学性质的研究,主要的研究结果如下:（1）采用水热法合成Cu4（OH）6FCl,通过添加不同的表面活性剂、改变反应的时间和温度,最终确定合成Cu4（OH）6FCl的最佳条件为:以二水合氯化铜和氟化钠为原料,添加表面活性剂六次甲基四胺,反应温度为175℃,反应时间为2 h。采用溶剂热法制备的Cu4（OH）6FCl,总是含有杂质。通过粉末X射线衍射（XRD）和X射线能量散射谱（EDS）分析,确认我们实验所合成的样品为Cu4（OH）6FCl,属于六方系晶体,空间群为P63/mmc（#194）。利用SEM、TEM电镜测试分析,最佳实验条件下Cu4（OH）6FCl晶体的形貌为规则的六边形,边长在200 nm-500 nm之间。利用红外吸收光谱和拉曼散射光谱研究了Cu4（OH）6FCl的结构和化学键的成键性质,紫外可见吸收光谱表明其直接带隙为3.2 eV。利用超导量子干涉分析系统对Cu4（OH）6FCl样品进行了磁学测试,Cu4（OH）6FCl在TN=16.01 K会出现反铁磁相变,在低温时有弱铁磁性。（2）我们用水热法成功制备Cu4（OH）6FBr样品,尝试改变实验中反应时间和反应温度,最终确定制备Cu4（OH）6FBr的最佳反应温度为175℃,反应时间为2 h。通过XRD和EDS谱分析,确认所制备的样品为Cu4（OH）6FBr,属于六方系晶体,空间群为P63/mmc（#194）。利用SEM、TEM电镜分析,观察晶体的形貌与Cu4（OH）6FCl相似,为规则的六边形,边长约为1μm。利用红外吸收光谱和拉曼散射光谱分析Cu4（OH）6FBr的成键和振动方式。通过Cu4（OH）6FBr样品的M（T）,M（H）曲线对其磁学性质进行了研究,Cu4（OH）6FBr约在TN=15 K处发生了反铁磁相变。在低温时有明显的磁滞回线,表明具有弱铁磁性,这可能是因为姜-泰勒效应破坏了Cu4（OH）6FBr的笼目结构,产生晶格畸变。