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金属硫族化合物是功能材料的一个重要分支，硫族化合物在光、电、热电和磁等方面有许多特殊和优异的性能，本论文致力于新型无机金属硫族化合物的合成、晶体结构以及物理性能的研究，发现了五个系列共十五种化合物，主要实验成果如下:
1.发现和表征了六种新化合物Ba2GaMQ5(M=Sb，Bi;Q=Se，Te)和Ba2InSbQ5(Q=Se，Te)。Ba2InSbSe5具有非中心对称结构，属于极性空间群Cmc21。Ba2GaMQ5(M=Sb，Bi;Q=Se，Te)和Ba2InSbTe5都属于中心对称空间群Pnma，其中四种含镓化合物是同构的，而Ba2InSbTe5具有一种新的结构。这些化合物都是由1∞[GaMQ5]4-或1∞[InMQ5]4-一维阴离子链与插入链之间的Ba2+离子组成。使用波长2090纳米的基频光进行倍频测试发现，相同粒度条件下，Ba2InSbSe5粉末倍频效应信号强度大约是AgGaSe2的1/10。Ba2GaSbSe5、Ba2GaBiSe5、Ba2GaSbTe5、Ba2GaBiTe5和Ba2InSbSe5的带隙依次为2.51(2)eV、2.21(8)eV、1.66(2)eV、1.43(7)eV和1.92(5)eV。
2.发现和表征了五种新化合物Mn1.56In2.57Sb7.3Se16、Mn1.75In3.0Bi6.6Se16、Fe1.51In2.48Sb7.26Se16、Fe1.7In3.14Bi6.44Se16、InSb4.33Se8。五种化合物都属于单斜晶系C2/m空间群，其中四种四元化合物是同构的，其结构是由2∞[MM12Se4]层和2∞[In1M2(In2)2Se4]层(M=Mn，Fe;M’=Sb，Bi)构成。磁性测试显示Fe1.51In2.48Sb7.26Se16的有效磁矩为6.30μB，在20K附近发生自旋玻璃化转变。对该体系的热电性能进行了探索，表征了Mn1.75In3.0Bi6.6Se16、Fe1.51In2.48Sb7.26Se16的Seeback系数和功率因子。
3.发现两种新型四元化合物Ba2FeMQ5(M=Sb，Bi)，它们具有相同结构，都属于正交晶系，Pnma空间群，其结构由1∞[FeMSe5]4-一维阴离子链(M=Sb，Bi)和分布于链之间的Ba2+阳离子组成。紫外可见漫反射测试表明，Ba2FeMQ5(M=Sb，Bi)在200nm-2000nm有较宽的吸收带。
4.发现一种新型四元化合物Ag1.75InSb5.75Se11，属于单斜晶系，为Cm空间群，晶胞参数a=13.419(1)(A)，b=4.084(1)(A)，c=19.165(2)(A)，Z=2，具有层状结构，其晶体的三维框架的由2∞[AgSb2Se4]层和2∞[Ag1(Sb3)Ag3InSb3Se8]层连接构成。Ag1.75InSb5.75Se11的带隙是0.94(2)eV，与其颜色黑灰色是对应的。
5.将Fe掺入NbSe2体系，得到新的三元化合物Fe0.88Nb4Se8，属于六方晶系，P63/mmc空间群，晶胞参数a=6.919(1)(A)，c=12.650(1)，Z=2。其结构由NbSe6三棱柱共边连接形成的二维2∞[NbSe2]层构成，而Fe原子插入到硒层之间的八面体配位孔洞中，使其晶格与NbSe2相比略为变大。