闪烁晶体作为一种辐射探测材料在许多领域有着重要应用。虽然闪烁晶体发现至今已有一个多世纪,但随着探测器技术的进步,以及材料合成方法的极大改进和扩展,对闪烁晶体的研究仍然十分活跃。随着传统闪烁晶体的性能达到极限,以及核医学和国土安全等领域的需求日益增长,对新型闪烁晶体的探索成为近些年研究的一个重要课题。卤化物钙钛矿由于具有卓越的电离辐射吸收能力,高光致发光量子产额,高有效原子序数等优点被认为是最具潜力的闪烁体材料,成为当下研究的一大热点。本论文以闪烁晶体领域的需求为牵引,以寻求高光产额,快衰减闪烁晶体为目标,在卤化物钙钛矿材料中探索了新型的极具潜力的闪烁晶体CsMgX3（X=I,Cl）。首次使用布里奇曼法生长出 CsMgI3、CsMgI3:xEu（x=0.5%,1%,3%）、CsMgCl3和CsMgCl3:Eu 5%大尺寸单晶,并对其晶体结构,光学性能及电子结构进行了系统地研究。具体研究内容如下:首先详细研究了 CsMgI3晶体和CsMgI3:xEu（x=0.5%,1%,3%）晶体生长工艺,成功克服了晶体开裂问题。固液界面5℃/cm的小温度梯度和0.4 mm/h的低拉速可以有效减少晶体热应力引起的裂纹。更重要的是,我们发现晶体存在不完全解理面,而沿[213]方向生长晶体有利于得到无裂纹单晶。目前已成功制备出了直径15 mm的高质量、无裂纹CsMgI3:Eu单晶。对晶体结构进行了测定和分析。CsMgI3属于六方晶系,是一种六方畸变的钙钛矿结构,空间群为P63/mmc（no.194）。Mg2+离子与r离子形成[MgI6]4-八面体,[MgI6]4-八面体之间以“面面共享”方式沿c轴形成线性链。系统地表征了CsMgI3和CsMgI3:xEu（x=0.5%,1%和3%）晶体的光学性能。CsMgI3晶体的紫外截止边位于277nm,禁带宽度约为4.4eV;在室温下表现出自陷激子发光,发射峰位于448 nm和570 nm处。其中,448 nm处的衰减时间极短,为1.7 ns。CsMgI3:Eu的光致发光光谱显示其具有IL STEs发光和非常宽的Eu2+发射带,表明该晶体可能具有更广阔的应用空间。Eu2+的发射峰在室温下表现出非常高的荧光强度,波长位于560 nm左右,可与硅光电倍增管产生良好的响应。第一性原理计算表明,[MgI66]4-八面体对CsMgI3晶体的光学性能起主要作用。根据CsMgI3晶体生长经验,我们探索并生长了 CsMgCl3和CsMgCl3:Eu 5%晶体。首次使用布里奇曼法生长出了直径15 mm的高通透性、完整性良好的单晶。系统地表征了 CsMgCl3和CsMgCl3:Eu5%晶体的光学性能。CsMgCl3晶体和CsMgCl3:Eu 5%在500-800 nm区间内都保持着高的透过特性,透过率在70%以上,表明晶体质量优异。CsMgCl3晶体荧光光谱表明其具有自陷激子发光,发射峰位于402nm,且具有极短的衰减时间（3.8 ns）,为单线态发光特性。CsMgCl3:Eu晶体在室温下具有很强的荧光强度,发射峰位于482 nm,为Eu2+离子特征峰;具有两个激发带,分别位于230-270nm和330-430 nm波长范围内,两个激发带之间形成了“阶梯结构”,表明Eu2+离子的5d轨道在八面体晶体场中产生了分裂。芯价发光是实现快闪烁的重要指标之一,其主要标准是价带顶部和芯带顶部之间的能量差小于带隙。第一性原理计算表明,CsMgCl3晶体完全满足这一标准。