有机无机杂化钙钛矿材料MAPbX₃（MA=CH₃NH₃,X=Cl,Br,I）在光电器件上的应用有着广阔的前景,而钙钛矿器件的工作稳定性一直是阻碍其广泛商业化的重要因素,随着封装技术的不断发展,外部因素终将得到解决,因此材料和结构本身的固有稳定性的研究就变得非常重要。那么在器件工作过程中的热传输,还有层状器件各层之间的匹配,以及材料在服役的过程中抵抗外界破坏和应力集中的能力,都是器件设计和服役过程中为提高器件寿命和转化效率必须考虑的问题。杂化钙钛矿材料的热学性质如热导率和热膨胀系数,力学性质像硬度和杨氏模量就是这样的固有性质。目前报道的MAPbX₃（X=Cl,Br,I）材料的热导率和热膨胀系数的数值存在较大的争议,关于其硬度和模量的报道并不全面和系统,这并不利于进一步解决热学和力学性质对器件稳定性能影响。单晶由于其无晶界,缺陷少等特点,因此是研究材料本身基础性质最好的形态。本论文首次利用MAPbX₃单晶系统探讨了三种杂化钙钛矿在室温及以上温度范围的热学性质,及其力学性质且所用测试方法均为商业化标准测试方法,数据可信度高。并结合第一性原理计算,对其内在机理进行了解释和探讨。测试结果发现,三种杂化钙钛矿热导率非常低只有0.3-0.5W·m^-1·K^-1,热膨胀系数在29-58×10^-6 K^-1之间,同时发现其硬度很小在0.5-0.7 GPa左右,杨氏模量在10-30 GPa之间。特别是MAPbI₃,其室温下的热导率仅有0.3 W·m^-1·K^-1,四方相的热膨胀系数约为50×10^-6 K^-1,立方相的热膨胀系数为40×10^-6 K^-1左右,相变时的热膨胀系数更大于200×10^-6 K^-1。硬度约为0.3 GPa左右,杨氏模量仅在13 GPa左右。通过实验并结合相应的理论计算,我们认为较弱的Pb-X化学键合造成了较低的声子速度,是其拥有超低热导与较高的热膨胀的主要原因,有机离子的存在可进一步降低钙钛矿材料的热导,但其并不是其低热导率的决定性因素。我们推测,具有Pb/Sn-X化学键的材料,即使是非钙钛矿结构,可能同样具有较低的热导率。虽然与传统热传输材料的较高热导率(⁴0 W·m^-1·K^-1)与较低热膨胀(<10×10^-6 K^-1)形成了鲜明的对比,将会带来层状器件相互的匹配问题,但较小的硬度和模量代表的软材料预示着材料的易控制性,可以通过改变条件实现器件应用。以及其超低的热导率或许可以开创热电材料的新纪元。