热电材料可以实现热能和电能之间的相互转换,具有巨大的实用价值:热电发电技术可以将工业废热转换成电能加以利用,是解决日益严重的能源危机的重要潜在手段;热电制冷技术可发展新型清洁无噪声的固态制冷机,已在某些特殊领域实现商业化应用。目前限制热电技术发展的主要原因是热电转换效率不高,探索高效的热电机制、发现新型热电材料以及优化传统热电材料的热电性能,一直都是热电技术发展的关键。材料的热电性能可由无量纲热电优值（z T）来衡量。在各类热电材料中,超离子Cu2Se材料z T值在1000 K时可达1.5,在块体材料中位列前茅。结合新兴的纳米技术和化学合成技术,Cu2Se基热电材料z T值已实现2.6的突破,成为一类极具发展潜力的热电材料家族。不仅如此,Cu2Se块体材料在400 K附近的α-β相变过程中,热电性能获得极大改善,z T值提升了3倍多。目前对这一过程的研究多限于晶格结构和输运性质方面。利用角分辨光电子能谱（ARPES）技术,我们第一次对Cu2Se的能带结构进行了实验观测,并对相变过程的电子结构演变进行了全面的刻画,阐明了相变过程能带重组与z T值提升之间的关系。我们的实验结果第一次将结构相变、电子结构以及热电性质紧密联系,为理解和优化材料热电性能提供了一种新颖的途径和手段。另一方面,多个实验组发现Cu2Se在100 K附近存在反常物性变化。这些反常行为暗示低温下α’-α相变的发生,α’相很可能是电荷密度波（CDW）态。利用ARPES技术,我们研究了低温相变过程中的电子结构演变,发现在相变过程中能带明显向上移动,并且能带演变具有不可逆性。据此,我们提出了Cu离子在α相中具有动力学迁移特性假设,唯象解释了相变过程中的能带演变。当然对Cu2Se低温反常行为的理解还需要更多的理论和实验方面的工作。为加深对CDW转变的认知,我们还研究了新型准二维材料Eu Te4的电子结构及能带随温度演变情况。ARPES研究表明Eu Te4的CDW态和正常态均具有半导体能带结构特征,且CDW转变前后费米面和能带色散关系没有显著变化,这一发现可能为准二维体系CDW转变机制的研究提供新的契机。