本论文主要研究了多元碱（土）金属硒、碲化物的合成,晶体结构及相关的性质。以硒、碲化物为主要研究方向,采用高温固相的方法合成了二十余种新型化合物:第一类是Rb₂AX₃Se₈（A=Mn、Fe;X=Si、Ge、Sn）;第二类是A₃M₂Sn₂Se₈,A₆M₂Fe Ge₄Se₁₆（A=Ba、Sr;M=Cu、Ag）;第三类是AMCu Q₃（A=Ba、Sr;M=Sc、Y;Q=Se、Te）;第四类为Sr₃Mn Sn₂S₈、Rb₁₀Zn₄Sn₄S₁₇、Cs₁₀Zn₄Sn₄S₁₇。这些化合物都得到了单晶,并且通过X射线单晶衍射收集了衍射数据并解得了晶体结构。此外,运用X射线粉末衍射,紫外-可见-近红外光谱仪对化合物进行了表征。本论文的主要研究成果如下:1.Rb₂AX₃Se₈（A=Mn、Fe;X=Si、Ge、Sn）的合成,晶体结构及表征:其中Rb₂Mn Si₃Se₈、Rb₂Fe Si₃Se₈、Rb₂Mn Ge₃Se₈、Rb₂Fe Ge₃Se₈为同构化合物,同为正交晶系,P2₁2₁2₁空间群（No.19）,Rb₂Mn Si₃Se₈的晶胞参数为a=7.4954（8）?,b=12.5986（14）?,c=17.2958（19）?,Z=4;Rb₂Fe Si₃Se₈的晶胞参数为a=7.4467（16）?,b=12.530（3）?,c=17.286（3）?,Z=4;Rb₂Mn Ge₃Se₈的晶胞参数为a=7.5595（15）?,b=12.474（2）?,c=17.518（3）?,Z=4;Rb₂Fe Ge₃Se₈的晶胞参数为a=7.5244（8）?,b=12.3940（15）?,c=17.5146（18）?,Z=4。以Rb₂Mn Ge₃Se₈为例,Rb₂Mn Ge₃Se₈晶体结构中Ge原子、Mn原子与Se原子都是四配位分别与Se形成四面体结构。展开来看,二维层状的结构就是由这四种多面体交错连接而成,Rb原子在层与层之间。其余化合物类比于Rb₂Mn Ge₃Se₈。Rb₂Mn Sn₃Se₈、Rb₂Fe Sn₃Se₈为同构化合物,同为单斜晶系,P2₁空间群（No.4）,Rb₂Mn Sn₃Se₈的晶胞参数为a=7.828（3）?,b=12.676（3）?,c=18.576（8）?,β=95.960°,Z=4;Rb₂Fe Sn₃Se₈的晶胞参数为a=7.825（6）?,b=12.769（9）?,c=18.603（14）?,β=96.013°,Z=4。以Rb₂Mn Sn₃Se₈为例,Rb₂Mn Sn₃Se₈的结构与Rb₂Mn Ge₃Se₈结构十分相似,同样也为层状结构Rb原子在层与层之间,只是Sn原子替代了Ge原子。由于Sn原子的原子半径为1.40?相比Ge的原子半径1.22?更大,因而形成的六边形与Ge形成的之间有所差异,表现为a、c轴之间的夹角由原来的90?变为95.96?。其余化合物类比于Rb₂Mn Sn₃Se₈。通过X射线粉末衍射图谱可以看出样品是否为纯样,通过紫外-可见-近红外光谱我们知道禁带宽度分别为1.38e V,1.87e V,1.39e V,1.27e V,1.63e V,1.26e V,都归类于半导体化合物。2.A₃M₂Sn₂Se₈,A₆M₂Fe Ge₄Se₁₆（A=Ba、Sr;M=Cu、Ag）的合成,晶体结构及表征:其中三个四元的化合物Ba₃Cu₂Sn₂Se₈、Sr₃Cu₂Sn₂Se₈、Sr₃Ag₂Sn₂Se₈,四个五元化合物Ba₆Cu₂Fe Ge₄Se₁₆,、Sr₆Cu₂Fe Ge₄Se₁₆、Ba₆Ag₂Fe Ge₄Se₁₆、Sr₆Ag₂Fe Ge₄Se₁₆,它们都为同构化合物,属于立方晶系,I-43d空间群（No.220）。Ba₃Cu₂Sn₂Se₈的晶胞参数为a=15.1007（17）,Z=8;Sr₃Cu₂Sn₂Se₈的晶胞参数为a=14.7374（9）,Z=6;Sr₃Ag₂Sn₂Se₈的晶胞参数为a=14.911（2）,Z=6;Ba₆Cu₂Fe Ge₄Se₁₆的晶胞参数为a=14.835（2）,Z=4;Sr₆Cu₂Fe Ge₄Se₁₆的晶胞参数为a=14.4893（11）,Z=4;Ba₆Ag₂Fe Ge₄Se₁₆的晶胞参数为a=15.0398（5）,Z=4;Sr₆Ag₂Fe Ge₄Se₁₆的晶胞参数为a=14.6522（9）,Z=4。四元的以Sr₃Cu₂Sn₂Se₈为例,Cu-Se四面体与Sn-Se四面体之间通过相互共顶连接形成了Sr₃Cu₂Sn₂Se₈的三维空间结构。按照这样的连接方式两种四面体交错相连在空间中形成了三维立体结构,Sr原子则分布在四面体连接形成的空腔中。其余化合物类比Sr₃Cu₂Sn₂Se₈。五元化合物为以Sr₆Fe Cu₂Ge₄Se₁₆为例,在它的一个最小独立单元中存在6个Sr原子,1个Fe原子,2个Cu原子,4个Ge原子和16个Se原子,原子个数相比四元化合物中翻了一倍。结构与四元化合物一样,这是由于在五元化合物M位置的两种不同金属原子在结构中其实是通过无序占据共用一个位置。通过X射线粉末衍射光谱看出三个四元化合物的纯度,并通过晶体的能谱证明了五元化合物元素的存在。其余化合物类比Sr₆Fe Cu₂Ge₄Se₁₆。3.AMCu Q₃（A=Ba、Sr;M=Sc、Y;Q=Se、Te）的合成,晶体结构及表征:Ba Sc Cu Se₃,Sr Sc Cu Se₃,Ba Sc Cu Te₃,Sr Sc Cu Te₃和Sr YCu Te₃,这五个化合物为同一构型,同为正交晶系,空间群为Cmcm（No.63）。Ba Sc Cu Se₃的晶胞参数为a=4.0586（4）?,b=13.7949（13）?,c=10.2159（10）?,Z=4;Sr Sc Cu Se₃的晶胞参数为a=3.9865（5）?,b=13.3593（17）?,c=10.1511（13）?,Z=2;Ba Sc Cu Te₃的晶胞参数为a=4.3205（11）?,b=14.691（4）?,c=11.026（3）?,Z=4;Sr Sc Cu Te₃的晶胞参数为a=4.2587（3）?,b=14.3571（10）?,c=10.9368（8）?,Z=4;Sr YCu Te₃的晶胞参数为a=4.3365（3）?,b=14.4683（11）?,c=11.2920（9）?,Z=4。五个化合物都是二维层状结构,Ba原子或Sr原子存在于层与层之间。以硒化物Ba Sc Cu Se₃为例,它的一个最小独立单元中存在一个Ba原子,一个Sc原子,一个Cu原子和三个Se原子。结构中的Cu为四配位,与Se原子形成一个四面体结构,Sc原子则为六配位,与Se原子形成八面体结构,二者相互交错而形成了Ba Sc Cu Se₃的层状结构。其余化合物类比Ba Sc Cu Se₃。通过X射线粉末衍射光谱看出化合物的纯度,通过紫外-可见-近红外光谱我们知道Ba Sc Cu Se₃,Sr Sc Cu Se₃禁带宽度分别为1.75e V,1.82e V。4.Sr₃Mn Sn₂S₈,Rb₁₀Zn₄Sn₄S₁₇,Cs₁₀Zn₄Sn₄S₁₇的合成,表征,晶体结构及性质研究:Sr₃Mn Sn₂S₈为立方晶系,I-43d（No.220）空间群为非中心对称结构,晶胞参数为a=14.2287（6）,Z=8。在Sr₃Mn Sn₂S₈的非中心对称单元中存在一个Sr原子,一个Mn原子,一个Sn原子和两个S原子离子,结构中的Sn原子与Mn原子都为四配位,与S原子形成两种多面体结构Sn-S四面体和Mn-S四面体。两种四面体通过共点连接,通过与分布在通道中的Sr原子共同作用形成了化合物的三维框架结构。Rb₁₀Zn₄Sn₄S₁₇和Cs₁₀Zn₄Sn₄S₁₇两种化合物同为立方晶系,空间群为P-43m（No.215）,二者为同构化合物,Rb₁₀Zn₄Sn₄S₁₇的晶胞参数为a=10.1765（10）,Z=1;Cs₁₀Zn₄Sn₄S₁₇的晶胞参数为a=10.4549（12）,Z=1;以Rb₁₀Zn₄Sn₄S₁₇为例,在Rb₁₀Zn₄Sn₄S₁₇的一个不对称单元中存在三个Rb原子,一个Sn原子和一个Zn原子,还有三个S原子分。其中Zn和Sn原子都是四配位与S原子形成四面体结构,Zn-S四面体与Mn-S四面体与周围的Rb原子之间相互作用构成了化合物的三维框架结构。其余化合物类比Rb₁₀Zn₄Sn₄S₁₇。通过X射线粉末衍射光谱看出化合物的纯度,通过紫外-可见-近红外光谱我们知道Rb₁₀Zn₄Sn₄S₁₇,Cs₁₀Zn₄Sn₄S₁₇禁带宽度分别为3.14e V,2.04e V。Sr₃Mn Sn₂S₈显示顺磁的性质,Sr₃Mn Sn₂S₈采用上切线法作出的带隙值为3.02e V,比用同种方法做出的Ag Ga S₂的带隙2.65e V大。经过测试,Sr₃Mn Sn₂S₈的LDT大约为Ag Ga S₂的3倍,SHG效应与Ag Ga S₂相当。不过可惜的是,由于空间群的原因,导致Sr₃Mn Sn₂S₈不能实现相位匹配。