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本论文采用金刚石压砧技术，开展对“111”型铁基超导体LixFeAs、Na1-xFeAs、LiFeP和三维拓扑绝缘体Bi2Te3等材料的高压在位物性和结构研究。主要创新成果包括：
一、本组首先发现了Tc18K的LiFeAs“111”型铁基超导体，LixFeAs的常压磁性和电阻行为没有出现自旋密度波转变特征，有助于深入研究铁基超导的配对机制。电子顺磁共振实验显示LiFeAs具有弱的局域磁矩，在超导转变发生之前，我们观察到自旋轨道耦合相互作用加剧诱发了自旋择优取向。利用金刚石压砧四引线测电阻方法，对不同名义配比的LixFeAs(x=0.8，1.0，1.2)进行了高压电学实验研究，观察到LixFeAs的超导转变温度随压力增加线性下降，Tc随压力的变化为dTc/dP～1.4K/GPa。随着压力的进一步增加，在12GPa以上，样品电阻出现了反常增加的现象。高压同步辐射实验发现LiFeAs在20GPa以下没有发生结构相变，说明压力对超导转变温度的影响以及压力引起的电阻反常现象都与结构相变无关，为常压相的基本性质。
二、与LiFeAs结构相同的另一个“111”型铁基超导体NaFeAs，其晶格参数比LiFeAs大，同时具有更高的常压超导转变温度。我们研究发现Na1-xFeAs的超导转变温度随压力的增加先上升后下降，大约3GPa处达到最大值31K，为目前“111”体系的最高Tc。与其它铁基超导体相比较，发现铁基材料Tc随压力的变化关系存在这样两种情况：(1)与LixFeAs一样，超导转变受到压力压制；(2)与Na1-xFeAs相同，转变温度Tc随压力增加先增加再减小。研究认为铁基超导体Tc随压力变化趋势的不同来源于铁砷层的As-Fe-As键角和As到Fe面垂直距离随压力的演化。我们发现的另一个“111”体系材料LiFeP的常压超导转变温度为6K，利用活塞圆筒装置进行的高压电阻实验，表明LiFeP的Tc随压力的增加线性下降。
三、Bi2Te3常压相为六方结构，空间群R-3m，理论预言为强三维拓扑绝缘体。我们发现p-型Bi2Te3单晶在3GPa左右出现超导转变，转变温度随压力增加缓慢上升，8GPa左右出现第二个超导相，两超导相在一定压力范围内共存。常压和4GPa的能带结构计算表明，Bi2Te3样品在4GPa仍然具有Dirac锥金属性表面态，说明低压超导电性很可能具有拓扑属性。此外，同步辐射实验结果表明，Bi2Te3在低压仍然处于常压相结构。8GPa时Bi2Te3才发生了第一次结构相变，在更高压又发生了两次结构相变，这些高压相在所测量30GPa压力范围具有Tc6～8K的超导性。