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非弹性光散射是研究晶格振动的重要方法，它涉及到光被原子、分子以及晶体、软物质所散射，范围十分广泛。本论文工作主要采用非弹性散射中拉曼散射和布里渊散射的理论和实验手段，研究了部分固体功能材料的结构性质。
一、拉曼光谱研究
首先，应用拉曼光谱研究了纳米材料中的一些本征特性。我们选择了不同晶粒尺寸的SnO2纳米颗粒作为研究对象，通过对其拉曼散射光谱和光致发光光谱的研究，探讨了其体相拉曼峰随其粒径的变化和出现若干新峰的起因，以及小尺寸SnO2纳米颗粒的拉曼散射增强效应的机制。这些结果为研究纳米颗粒尺寸与纳米微结构，表面效应变化以及它们之间的相互作用提供了丰富的信息。研究表明纳米颗粒尺寸在20nm左右，是引起SnO2纳米颗粒体相拉曼光谱变化的临界尺寸。在颗粒尺寸小于8nm时，由于存在电子-空穴激发导致它们的拉曼散射强度明显增强。此研究结果对于深入理解纳米材料性质，从而制备出性能更优异的纳米材料及它们的复合材料具有重要意义。也对其它纳米材料的研究以及拉曼散射表面增强机制的研究有重要的借鉴意义。
其次，开展了对不同Te含量掺杂的Te：LaMnO3取向薄膜，在不同激发波长下和不同温度下的拉曼散射光谱研究。首先，通过对不同偏振配置下拉曼散射实验测量和理论分析，在指认了低掺杂的La0.95Te0.05MnO3/MgO(LT05)取向薄膜基频振动模式的同时，也确认了其高频端的拉曼散射峰是来自于声子的二阶拉曼散射，而且认为它们是具有与氧八面体次晶格相关的二阶声子的拉曼散射。第二，通过对低掺杂的La0.95Te0.05MnO3/MgO(LT05)取向薄膜在78K-300K的拉曼散射光谱分析，表明在材料的居里温度附近存在着大极化子转化成小极化子的变化过程，探讨了在电子掺杂的类钙钛矿锰氧化物铁磁-顺磁相变的物理机制。
二、布里渊散射光谱研究
布里渊散射是一种研究凝聚态材料中元激发能谱和物质基本性质(弹性，磁性和结构相变)以及多种交叉效应(压电，磁弹和光弹等)的一种实用的研究手段。随着材料科学的发展，尤其是微纳米材料科学的发展，涉及微观不均匀性对宏观物性影响的研究会越来越多，在实验上对空间分辩率会提出更高要求，共焦-显微布里渊散射将为微观不均匀性和宏观特性的关系提供非常有用的信息。因此我们在原有的布里渊散射光谱仪的宏观光路上，自行设计、加工和组装成功了共焦-显微光路。这为铁电晶体中包括电畴结构，极化微区，局域组分涨落和晶体缺陷在内的微观不均匀性对宏观物性的影响和铁电相变的微观机制，以及纳米结构磁性金属多层膜中铁磁-反铁磁磁化过程和层问交换耦合作用的物理机制提供了实验基础。并且为将来扩展布里渊光谱成像功能提供了必要条件。
在Mathematica平台基础上，根据声波方程，编写了从六种晶系(除三斜晶系外)各个晶面的声速和声速各向异性参数，求得晶体全部弹性参数和压电系数的拟合程序。并且用Ce：BaTiO3单晶的布里渊散射测量结果，运用此程序给出了该晶体的全部弹性参数和压电系数，得到了(010)和(001)面的压缩和剪切模量分布。为研究声波传播特性和压电耦合机理提供了数据基础。并且为以后的材料研究做了必要的前期铺垫。