本论文为了研究和发现多元稀土六硼化物的新奇物理性能,以Ce_xBa_1-xB₆为研究对象,将理论计算与实验结合的方式对纳米粉末及单晶体的光学性能和热电子发射性能等方面展开了研究。具体内容如下:首先,对纳米Ce_xBa_1-xB₆粉末的制备及表征方面进行了研究。以稀土氧化物CeO₂,碱土氧化物BaO和硼氢化钠NaBH₄为原料,通过固相反应在真空环境下成功制备出了多元稀土六硼化物Ce_xBa_1-xB₆。系统研究了当反应温度为1150?C时,Ce元素掺杂量分别为x=0.1、0.3、0.5和0.7对Ce_xBa_1-xB₆粉末样品的物相、形貌及微观结构的影响规律。结果表明,所制备粉末均由单相的CsCl型晶体结构构成,空间群为Pm-3m。扫描电镜观察结果表明,成分为Ce_0.3Ba_0.7B₆粉末已出现少量立方形貌微米晶粉末,而CeB₆由平均晶粒度为100 nm的立方形貌构成。对单颗粒透射电镜观察结果表明,该颗粒具有良好的结晶质量。能谱分析结果充分证明了Ce原子无序替代了Ba原子晶位。光吸收测量结果可知,从紫外区300nm到可见光区的600nm之间Ce_0.3Ba_0.7B₆的吸收峰和吸收谷稍微发生蓝移现象。其次,为了从理论角度预知该类硼化物的电子结构及光学性能,从中选取BaB₆对其进行了能带结构、态密度及光学性质的“第一性原理”计算。结果表明Ba B₆价带顶和导带底处在同一个布里渊区高对称点上,该结果充分证明BaB₆属于直接带隙半导体。态密度计算结果表明BaB₆的价带顶主要由B-2p态贡献,导带底分别由Ba-3d态和B-2p态共同贡献,BaB₆静态介电常数?₁（0）为9.647。反射谱中最小位置与与吸收谱最小值一致,谱线均在能量25eV处有一个急剧下降的过程。能量损失谱同样在能量为25eV出现了特征峰,此峰对应于吸收和反射谱中急剧下降的位置。最后,为了进一步探究该类硼化物单晶体是否具有热电子发射性能,对单晶CeB₆发射性能及磁电阻各向异性进行了研究。采用X射线劳厄定向法对单晶CeB₆的（110）、（111）、（210）和（310）晶面进行了定向。系统研究了不同晶面热发射性能及磁场对电阻率的影响规律。结果表明,当阴极温度为1873K时（110）、（111）、（210）和（310）晶面最大发射电流密度分别为38.4、11.54、50.4和20.8 A/cm²,表现出了发射性能的“各向异性”。Richardson-Dushman公式计算逸出功结果表明,上述晶面中（210）晶面具有最低的逸出功,为2.4 eV。从实际应用来看,该晶面有望替代商业化的钨灯丝成为新一代的场发射阴极材料。磁电阻率测量结果显示,当晶体从[001]方向旋转至[011]方向时电阻率从73μ?·cm变化至69μ?·cm,表明电阻率在磁场中沿不同方向同样具有“各向异性”的特点。