有机无机杂化钙钛矿材料作为一种新型光电材料,因其优异的光电性能,在光伏、发光二极管、探测器和激光等领域具有广阔的应用前景。通过降低钙钛矿材料中无机组分的维度,不仅能够有效提高材料的稳定性,还可以丰富晶体结构与电子结构的可调谐性。特别是二维钙钛矿材料,有着优越的稳定性和优良的光物理特性,近年来成为钙钛矿材料领域的研究热点。Ruddlesden-Popper型二维单层钙钛矿晶体材料是二维钙钛矿体系中最典型的一类,单层无机骨架被双层带有疏水取代基的大尺寸有机阳离子分隔,结构上具有较强的量子限域特性、较高的稳定性和较大的可调控性,使其受到了科研人员的广泛关注。然而,这类材料中的间隔阳离子会在二维钙钛矿中形成绝缘层,阻碍载流子的传输,导致荧光量子产率低并制约了二维钙钛矿光电器件的效率提升。因此深入研究晶体结构与发光行为之间的内在联系并有效调控其发光性能已经成为Ruddlesden-Popper型二维单层钙钛矿材料研究领域亟待解决的关键科学问题。作为一个独立的热力学参量,压力为物质调控提供了一个全新的维度,可以在不改变化学组分的前提下对材料的晶体结构、电子结构以及物理性质进行有效的调节,在发现新现象、阐释新机理、制备新材料等方面都发挥着至关重要的作用。本文选取了三个代表性Ruddlesden-Popper型二维单层钙钛矿材料作为研究对象,包括常压下本征发光的（ETA）2Pb I4、自陷态发光的（2mpt H2）Pb Cl4以及不发光的环境友好型双钙钛矿（BA）4Ag Bi Br8,利用多种原位高压测试手段以及第一性原理计算等方法,从不同发光机制入手研究高压下的发光行为,尝试调控Ruddlesden-Popper型二维单层钙钛矿材料的发光性质,加深对这类材料“结构-性质”相互关系理解的广度和深度。本文的研究结果将会进一步拓展这类材料的研究领域和应用范畴,为获得具有高效荧光性能的Ruddlesden-Popper型二维钙钛矿材料提供新思路,对推动二维钙钛矿材料作为新型杂化功能材料在太阳能电池、发光二极管、压力传感器等方面的应用提供科学参考。（1）首先采用实验与计算相结合的方法对常压下本征自由激子发光的（ETA）2Pb I4（ETA+=[（HO）（CH2）2NH3]+）进行了系统的高压研究。在小于1.5 GPa的低压力范围内,荧光光谱表现出了明显的强度增加并伴随着峰位对称性的提高,这是由二维钙钛矿独特的量子阱结构所导致的。常压条件下,大体积的有机阳离子会让无机晶格严重扭曲,强烈的激子-声子耦合会形成过多的束缚激子,束缚激子的辐射复合与无辐射跃迁会导致自由激子荧光的减弱并且有低能量区带尾的出现。在低压力区,晶格在机阳离子保护下规则收缩,使声子硬化,从而降低了激子-声子相互作用,抑制了激子缺陷的产生,大幅减小非辐射复合途径,从而提升其低压力区自由激子态的发光效率,实现了压力诱导的自由激子荧光增强。与此同时,压力作用下无机八面体[Pb I6]4-结构单元的明显变形（Pb-I键长的显著减小和Pb-I1-Pb键角的缓慢收缩）提高了金属卤素原子轨道的耦合,从而导致了在10.0 GPa压力范围内带隙的窄化和明显的压制变色特性。该研究结果表明（ETA）2Pb I4晶体具有良好的压力响应性质,在压力光纤传感器和光伏等领域具有潜在应用价值。（2）进一步对常压下非本征自陷态发光的（2mept H2）Pb Cl4(2mept H22+=[CH3（CH2）4CH（NH3）2]2+)晶体进行了系统的高压实验。常压下只有微弱荧光的样品在2.1 GPa的压力作用下出现了大幅度的荧光增强,并在更高压力作用下荧光强度持续增强直到9.9 GPa。（2mept H2）Pb Cl4材料具有天然量子阱的层状结构,为形成局域化的自陷态激子提供了基础。由于晶格的扭曲程度相对较小,且具有较低的电子-声子耦合能,因此该样品常压下的自陷态荧光微弱。当压力达到2.1GPa时,样品体积沿着有机层方向出现了明显塌缩,晶体结构内的扭曲程度加剧,引起了自陷态发光效率的提升和荧光强度的大幅增加。通过理论计算模拟,对其微观结构、自陷态激子的辐射和非辐射复合等行为进行了分析。计算结果表明2.1GPa-9.9 GPa范围内的压力对非辐射损失产生了抑制作用并促进了辐射复合,使得样品的荧光强度提高了190倍以上。因此,高压下通过调节自陷态激子的结合能和量子阱结构产生高度局域化的激子,减少缺陷和声子的散射,可以有效地促进自陷态激子发光。同时,通过压力对样品荧光颜色的的调控,使其始终发射“暖”白光。该工作不仅发现了压力可以有效调控二维金属卤化物中的自陷态激子行为,提升其发光性能并调控白光色温,而且对自陷态激子的压力诱导发光增强提供了量化分析并阐述了微观机制。（3）最后对常压下不发光的环境友好型（BA）4Ag Bi Br8（BA=[CH3（CH2）3NH3]+）样品进行了实验与计算相结合的系统高压研究。常压下不发光的样品在2.5 GPa时突然出现了明显荧光峰,将压力诱导发光（pressure-induced emission,PIE）的概念扩展到了二维双钙钛矿体系。具有大斯托克斯位移的宽频带发射证明该荧光来源于自陷态激子的辐射复合发光。原位高压同步辐射X射线衍射以及原位高压红外吸收光谱证实了在2.5 GPa时（BA）4Ag Bi Br8晶体经历了单斜相中C2/m向P21/c的结构相变。相变过程中,相邻[Ag Br6]5-和[Bi Br6]3-无机八面体之间的旋转扭曲使高压结构具有更高的去自陷活化能以及较强的自陷态激子结合能,这导致了荧光峰的出现。随着压力的进一步提升,无机八面体的结构严重扭曲提高了自陷态激子活化能,减小了晶格弛豫能,导致了荧光峰强度的增加和峰位的蓝移。第一性原理计算的带隙与电子结构证明了在加压的过程中,Ⅰ相中带隙的缓慢减小主要是由于相邻无机八面体之间的Ag-Br1-Bi键角的扭曲造成的,而MBr6八面体的收缩导致的Bi-Br1和Ag-Br1键长的显著减小是Ⅱ相中带隙快速减小的主要原因。该研究结果不仅证明了高压下晶体结构变化与光学性能调控之间的密切关系,更为环境友好型二维双钙钛矿材料的光学性能改善提供了重要的参考。