功能晶体材料是现代科学技术的基石。生长好原有的功能晶体和探索新型的功能晶体材料,已经成为现代基础材料科学领域发展的方向。其中,Li B₃O₅（三硼酸锂,LBO）以其优异的性能作为非线性光学材料已经被广泛地运用于国防、科研和生活等众多领域;单层二硫化钼（MoS₂）晶体作为有望取代单晶硅成为下一代半导体工业的基础材料,已经成为研究领域的热点。本研究将高温原位晶体生长炉耦合共焦拉曼光谱仪,开发出一套晶体生长高温原位拉曼研究系统。利用该系统,我们实时原位研究了LBO晶体和单层MoS₂晶体高温下的生长过程。在LBO晶体生长方面,采用三氧化钼助熔法生长的块状单晶已经达到了实用级别,但在生长过程中三氧化钼所起到的作用及微观过程尚不清楚,这也成为阻碍LBO晶体进一步发展的主要因素。我们在试验的基础上分析了晶体生长过程中的生长基元变化与晶体成核长大的关系,研究发现:（1）高温下钼氧多面体结构独立存在于熔体中,不与体系中的硼氧结构反应;（2）高温溶液中的钼氧多面体阻碍了硼氧结构的相互连接,降低了熔体的粘稠度,有利于离子在高温溶液中的输运;（3）高温下MoO₃以钼氧多面体的结构形式存在,晶体生长区域钼氧多面体聚集增加了区域负电荷,促进了Li⁺向晶体生长区域移动。在二维MoS₂晶体生长方面,人们在单晶硅片上已经可以通过化学气相沉积（CVD）的方法合成面积达到亚毫米级别的二维MoS₂晶体材料,但晶体生长时的成核及原料供应的微观过程尚不清楚,这也是晶体在生长过程中达到一定尺寸后,就不再长大的原因之一,通过高温原位实验和数据分析得到晶体生长过程中成核及原料供应情况与晶体成核生长的关系,研究发现:（1）在高温下二维MoS₂晶体的生长和分解是同时进行的,是一个可逆反应;（2）反应过程中还受原料供给、气体环境和生长温度共同作用,其中以三氧化钼熔体为钼源时发现,当硫蒸气接触钼源时先形成某种中间体（MoO₂）,再由这种中间体硫化形成MoS₂。