本文利用直流电弧等离子体方法成功合成出了III族氮化物和过渡金属及稀土元素掺杂AlN基稀磁半导体的多种纳米结构,并对III族氮化物纳米结构进行了原位的高压同步辐射研究。1.首次利用直流电弧等离子体方法制备出了AlN的多种纳米结构,主要包括:树状、海胆状、玫瑰花状、单边梳、单边钉等结构,并详细研究了这些特殊纳米结构的光学性质和生长机理。2.对现有的直流电弧等离子体设备进行改造,成功的制备出了AlN分级和海胆分支结构。并对它们的发光性质进行了研究和比较。详细论述了这些新形貌生长的机理。3.首次利用直流电弧等离子体方法制备出了GaN的多孔纳米结构,并对其光学性质和生长机制进行了讨论。4.首次利用直流电弧等离子体方法制备出了过度金属Fe掺杂AlN的纳米线和六重纳米结构,对其生长机理和磁性进行了研究。5.首次利用直流电弧等离子体方法制备出了稀土元素Sc和Y掺杂AlN的纳米六棱柱和六重纳米结构。对其进行了磁性表征。并利用理论计算的方法分析了这些非磁性稀土掺杂稀磁半导体磁性的来源。6.首次利用高压原位同步辐射X-ray衍射技术,对同一压腔内AlN纳米线和纳米晶、GaN纳米线、InN纳米晶进行了系统的高压相变研究。并对其体弹模量和相变压力进行了讨论。