层状材料（如石墨、过渡族硫化物、黑磷、氮化硼等）具有特殊的层状结构,其原子在层内依靠共价键结合,在层间依靠范德瓦尔斯力（Van der Waals forces）结合,这种层状结构不仅使其具有丰富的结构和电子特性,而且易于通过外场进行调控,在光电子、能源等领域具有重要的应用前景。压力作为一种重要的外场调控方法,对于层状材料的独特结构,可以非常有效地改变其层间相互作用,从而显著地改变其晶体结构和电子结构。因此,研究层状材料在高压下的晶体结构和电子结构演变,对于深入理解其压力驱动相变和物性变化具有重要意义。红外光谱和拉曼光谱是研究材料晶格振动态和电子态的重要方法,将其与高压技术结合,已成为研究压力作用下材料的结构和电子态演化的有力手段,其中基于高亮度同步辐射光源的高压红外光谱则在研究机械剥离的微米尺寸层状材料中发挥着重要作用。本论文利用同步辐射高压红外光谱,结合高压激光拉曼光谱技术,系统地研究了三种各向异性层状材料SnSe、MoO3和黑磷的压力诱导晶体结构和电子结构相变,揭示了各向异性光学性质随压力变化的规律,取得了以下主要成果:1.通过结合同步辐射高压红外光谱、高压拉曼光谱以及高压电学测量等方法,研究了SnSe在高压下的相变行为。结果表明,当压力达到8 GPa时,SnSe存在一个一阶结构相变,由正交相（α-SnSe）转变为一个变形相（α’-SnSe）。在12GPa附近,观察到SnSe发生电子相转变,由半导体态转变为半金属态,同时SnSe的结构也发生由Pnma到Bbmm的转变。此外,SnSe在压力下各向异性光学性质研究显示,随着压力的升高,SnSe的光学性质逐渐由各向异性向各向同性转变,当压力达到12 GPa附近时转变基本完成,表明了 SnSe经历了一个由低对称性结构（Pnma）向高对称性结构（Bbmm）转变的相变过程。2.分别采用同步辐射偏振红外光谱和偏振拉曼光谱,研究了压力作用下MoO3的相变行为以及压力对各向异性光学性质的影响。当压力达到临界压力点11 GPa附近时,MoO3由正交相α-MoO3（Pnma）转变为单斜相MoO3-Ⅱ（P21/m）。当压力继续增加到27 GPa时,发生由单斜相MoO3-Ⅱ（P21/m）到正交相MoO3-Ⅲ（Pmma）的转变。两种光谱测量结果都显示,MoO3的Mo-O2-Mo面内对称伸缩振动模式的最大强度对应的偏振角总是随着压力的增加而发生改变。当压力从1 1 GPa增加到27 GPa,最大强度对应的偏振角经历了从90°变为105°又回到90°的过程,这与MoO3在压力下的结构相变相对应。3.利用高压拉曼光谱同时结合同步辐射高压红外光谱,研究了压力诱导的黑磷相变行为。黑磷Ag1、B2g和Ag2这三个拉曼峰的半高宽随压力的增加先降低而后升高,在1.2GPa附近存在一个转变点,与理论计算中黑磷的电子拓扑相变的临界相变压力点相符。当压力增加到11 GPa时,Ag1、B2g和Ag2全部消失,而后出现了三个新的拉曼峰N1、N2和N3,表明黑磷由菱方相结构（R3m）向简单立方结构（sc）的转变。此外,黑磷的红外透射光谱在～11 GPa处吸收强度出现了较大变化,也证实了黑磷在11 GPa处发生了结构相变。除此之外,选取了 6层,10层以及块材黑磷样品作为研究对象进行高压拉曼实验,发现少层黑磷样品在高压下拥有与块材样品截然不同的相变行为。此外,相较于块材样品,少层黑磷样品高压下拥有更高的临界相变压力点,体现了层厚变化对于黑磷高压结构相变的影响。