在过去的十几年,金属卤化铅钙钛矿材料因其易加工、高吸收系数、高光致发光量子产率和长的载流子扩散长度等优异的光电性质,被广泛应用于太阳能电池、发光二极管、激光器和光电探测器等众多领域。然而,这类材料长时间暴露在光、湿气和紫外照射下极易发生铅元素的降解,导致其稳定性大大降低。另外,铅元素的毒性已经违背了构建环境友好型社会的宗旨,这也限制了其商业应用。鉴于此,探索一种稳定、无毒的新型非铅卤化钙钛矿材料是目前钙钛矿光电领域需要解决的关键挑战之一。最近的理论研究表明,A2B（I）B（III）X6型的非铅双钙钛矿是一种通过用一对无毒的杂价态（一价和三价）的金属阳离子替代铅基钙钛矿晶格中的两个有毒的Pb2+形成的结构。这类钙钛矿不仅具有与铅基钙钛矿相同的三维结构,而且还具备高稳定性和无毒性。大量的实验研究表明,这类双钙钛矿可以实现与铅基钙钛矿相当的载流子扩散长度、带隙以及可调谐的特性,能够用来制备高性能、高稳定性和可持续的光电器件,已经成为光电领域的候选材料之一。然而,双钙钛矿材料的宽带隙和低发光也极大地限制了其在商业中的应用。因此,对此类材料的结构和光学性质进行调控,从而扩展此类材料的应用范围,是一个值得深入研究的课题。压力作为一个强有力的工具,可以有效地改变钙钛矿材料的物理化学性质,是研究结构和光学性质内在联系的有效手段。利用金刚石对顶砧和高压实验技术对无机双钙钛矿纳米材料进行系统的高压研究,不仅可以揭示双钙钛矿体系的结构与其光学性质之间的关系,还可以为制备新型的双钙钛矿材料提供新思路和新方法。因此,我们选择三个典型的无机非铅双钙钛矿纳米材料Cs2AgBiBr6、Cs2AgInCl6和Mn2+掺杂Cs2AgInCl6作为研究对象,对其高压下的结构和光学性质进行系统的研究。首先,我们对具有间接带隙的无机非铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6纳米晶进行系统的高压研究。通过原位高压同步辐射X射线衍射和原位高压拉曼实验,我们发现,Cs2AgBiBr6纳米晶在2.3 GPa时发生了从立方相（Fm-3m）到四方相（I4/m）的结构转变。原位高压紫外-可见吸收光谱表明,在低压区吸收峰红移,随着压力的增加而发生持续的蓝移,高压导致带隙先减小后增大。结合第一性原理计算我们发现,Cs2AgBiBr6纳米晶的带隙变化是由立方相和四方相的八面体[Ag Br6]5-和[Bi Br6]3-的倾斜和扭曲改变了各个元素的轨道之间的相互作用引起的。当压力完全释放后,部分四方相被“截获”至常压,并且卸压后样品的尺寸不均一性,共同导致吸收峰与初始相比发生了蓝移。考虑到Cs2AgBiBr6纳米晶间接带隙的特征,限制了其在发光领域的应用。研究人员利用In替代Bi形成发光的具有直接带隙的双钙钛矿Cs2AgInCl6纳米晶。但是目前对于Cs2AgInCl6纳米晶的发光机理仍然存在争议。关于其蓝光的发光机理的争论主要围绕缺陷态辐射复合发光和带间禁戒跃迁两方面进行展开,这源于人们对于Cs2AgInCl6纳米晶的结构和光学性质之间的关系理解不同。因此,我们希望通过引入高压维度,并结合理论计算模拟,对发光的无机双钙钛矿Cs2AgInCl6纳米晶的结构与光学性质之间关系进行系统的研究,并深入探讨其发光机理。原位高压荧光实验显示,在1.0 GPa低压力区间内,Cs2AgInCl6纳米晶的发光强度骤然降低。随着压力的增加,发光强度逐渐减小,同时荧光峰位发生红移。在10.0 GPa之后,荧光峰发生蓝移并逐渐减弱直至完全消失。如果Cs2AgInCl6纳米晶的蓝光源于导带和价带之间的小几率禁戒跃迁,那么在发生结构相变之前则不会发生如此明显的发光强度突变。进一步表明Cs2AgInCl6纳米晶的发光机理与导带底到缺陷态之间的跃迁辐射有关。通过高压增强了纳米晶与表面有机配体之间的相互作用,钝化表面缺陷,使得导带底到缺陷态之间的辐射复合几率降低,从而导致荧光明显的减弱。当压力完全释放后我们发现荧光并没有完全恢复到初始的强度,这主要归因于卸压后高度聚集的纳米晶之间存在能够破坏钙钛矿晶体结构切向应力,这种切向力是导致荧光减弱的主要驱动力。我们的研究为Cs2AgInCl6纳米晶发光问题提供了新的证据——压力证据,也实现了其在高压下带隙的微观调控,为改进Cs2AgInCl6纳米晶的光学性能提供了理论依据和新思路。虽然我们成功制备发光的Cs2AgInCl6纳米晶,但是其较弱的发光还是极大地限制了他们的实际应用。尽管通过Mn2+的掺杂可以有效提高Cs2AgInCl6纳米晶的光致发光效率,但是关于极端压缩环境下Mn2+的发光和Cs2AgInCl6纳米晶的发光之间的能量转移和构效关系有待进一步研究。在此,我们选择Mn2+掺杂Cs2AgInCl6纳米晶为研究对象,并对其进行了系统的原位高压实验研究。高压荧光光谱结果表明,Mn2+掺杂Cs2AgInCl6纳米晶在1.6 GPa发生了明显的压力诱导荧光增强的现象。高压紫外可见光吸收光谱表明,0-9.9 GPa,吸收边红移,超过9.9 GPa后,吸收边开始蓝移。结合高压同步辐射X射线衍射图谱以及晶胞参数和晶胞体积的分析,发现Mn2+掺杂Cs2AgInCl6纳米晶经历了立方相（Fm-3m）的等结构相变。Mn2+掺杂Cs2AgInCl6纳米晶发生的压力诱导荧光增强现象是因为随着压力的增加,抑制了Cs2AgInCl6纳米晶的导带底到缺陷态的跃迁同时将能量转移到Mn2+的d电子的4T1态,促进了4T1到6A1的跃迁。随着压力的进一步增加,Mn-Cl-Mn的交换作用增强,从而降低了Mn2+的发光强度。发生相变后,导带底能量增加,从而抑制了导带底到Mn2+之间的能量转移,最终导致Cs2AgInCl6纳米晶的发光增强,与纯的Cs2AgInCl6纳米晶的荧光随着压力的变化相反。并且当Mn2+相关峰消失的时候,Cs2AgInCl6纳米晶的发光强度达到最大。与Cs2AgInCl6纳米晶相比,Mn2+掺杂Cs2AgInCl6纳米晶在高压下的荧光强度提高了4.5倍,同时在发生结构相变后发生了Cs2AgInCl6纳米晶的压力诱导荧光增强的现象。还在高压过程中实现了颜色的调控,这为合理制备具有高效率发光的新型双钙钛矿纳米晶提供了理论依据,也为其在光电器件中的应用提供了新方向。