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铈掺杂硅酸钇镥(Lu，Y)2SiO5∶Ce（简写为LYSO∶Ce）晶体综合闪烁性能优异，正被广泛应用于核医学成像和高能物理等领域。但该晶体的各向异性研究滞后;组分钇(Y)的含量对晶体结构、稀土离子占位、晶体场强度、铈离子与基质的耦合强度等的影响仍缺乏系统深入的研究。这些问题的存在限制了该晶体的深入研究与更为广泛的应用。 本论文力图在LYSO∶Ce晶体离子及单胞尺度级别的“微结构”、组分Y的含量与LYSO∶Ce晶体性能之间架构起桥梁。分析其内在的作用机制与规律:1）分析了LYSO∶Ce晶体结构的对称性（空间群、键长、夹角）、稀土离子占位、多面体畸变、离子面密度、非硅成键氧的分布等微结构特点，在此基础上开展了结构、缺陷、光学、热学、力学性能的各向异性研究;2）研究了随Y含量变化，LYSO∶Ce晶体对称性、稀土离子占位、分凝系数（Lu，Y, Ce元素）、质心移动、晶体场强度、铈离子与晶格耦合强度、声子能量及线性热膨胀系数的衍变情况。结果表明: LSO-YSO是一个无限固溶体体系。不同Y含量的LYSO∶Ce晶体，其空间群结构恒为C2/c。LYSO∶Ce晶体的晶胞参数a、b、c、V随Y含量升高而增大。 Y3+倾向于占据氧配位数为7的稀土格位RE1，而不是氧配位数为6的稀土格位RE2（该格位相对于RE1而言要更小）。相对于Y3+而言，离子半径更小的Lu3+离子则具有相反的占位倾向性。随Y含量升高，Ce2在全部Ce(Ce1+Ce2)中所占的比例缓慢增加。 首次构建了随LYSO∶Ce晶体中Y含量的升高，Ce1和Ce2的斯托克斯位移，电-声子耦合参数黄昆因子S及声子能量hω的衍变趋势:i）Ce1和Ce2周围的晶体场强度降低;ii）Ce1和Ce2的斯托克斯位移增大;iii) Ce2的黄昆因子S减小（和晶格的耦合强度降低）。 各向异性研究结果显示:1）尽管LYSO∶Ce晶体具有较低的结构对称性，但晶格完整性、折射率、透过率、发光机制等并没有明显的方向性差异。这对晶体加工、应用以及LYSO∶Ce陶瓷都是非常有利的;2）LYSO∶Ce晶体余辉、热释光以及小尺寸样品的光输出均存在各向异性，由LYSO∶Ce晶体微结构特点决定的面密度各向异性、非硅成键氧的选择性分布导致了缺陷、电子陷阱分布的各向异性;3）400-1500℃范围内，热膨胀系数的各向异性相对其它温度区间内而言要小;4）固溶体晶体LYSO∶Ce热膨胀系数的各向异性不如它的端元晶体LSO和YSO明显;5）LYSO∶Ce晶体沿着a、b及c轴(C2/c空间群结构)方向的化学键的结合力呈递减的趋势，这被晶体结构、机械硬度以及热膨胀系数的各向异性所证实。 至此，本研究在“晶体组分（Y含量）”→“晶体结构”→“晶体性能”之间建立起了一条分析链。这为晶体制备、发光机理研究与应用提供了良好的理论支撑。