准晶的特征是没有平均的布拉菲格子并且／或者具有晶体学所不允许的对称性。准晶具有许多奇特的性质,包括硬度大、低热传导、低表面摩擦以及异常的导电性能。大量的工作致力于研究准晶的奇特结构与缺陷,这也正是本论文的主要内容。论文主体可分为两大部分,主要的研究工作和研究成果如下：论文通过多种透射电子显微学表征手段研究了二十面体准晶相关体系的微结构,取得了一定成果,主要分为两大部分：第一部分研究了Cd-Mg-RE系列合金中晶须的自发生长及准晶相的瓦解。Cd-Mg-RE系列样品初步的电子显微学分析表明,Cd-Mg-Tb、Cd-Mg-Dy、 Cd-Mg-Ho、Cd-Mg-Er、Cd-Mg-Lu这五种样品,显示出微观尺度的成分不均；Cd-Mg-Yb样品成分相对来说比较均匀,平均成分为Cd60.55Mg23.12Yb16.33,接近于初始名义成分Cd65Mg20Yb15。Cd-Mg-Yb的SAED花样表明合金基体主要相为简单二十面体准晶,利用简化的球形原子面模型模拟的花样与实验花样符合很好。Cd-Mg-Yb样品在干燥瓶中放置一段时间后观察到了晶须的自发生长,我们发现：(1)晶须基本为Cd的六角结构,生长方向是<2110>Cd；(2)在晶须表面分布着一定数量的纳米级别的CdO颗粒,这些CdO颗粒与晶须基体Cd之间存在四种取向关系,再加上二者之间的二次衍射,构成了复杂的衍射花样：(3)利用二次衍射计算了CdO颗粒与基体Cd之间的晶格失配,并由此提出了重位点阵模型；(4)晶须根部附近聚集了大量纳米量级的Cd颗粒,而远离晶须根部的区域并没有观察到这种现象,这一结果正是Cd原子长程扩散到晶须根部以支持晶须生长的直接实验证据。晶须的自发生长源自于合金中Cd元素的选择性氧化。氧化生成CdO颗粒,不仅释放了合金中的Cd,同时引起了应力的不均匀分布。应力梯度促使Cd原子扩散,并最终将Cd原子挤出合金表面形成晶须。晶须的生长逐渐消耗准晶相中的Cd,使其成分偏离准晶相可形成的成分范围,最终导致准晶相的瓦解。第二部分主要研究了Zr-Al-Ni-Cu-Nb大块金属玻璃中准晶析出相的线性相位子应变。Zr-Cu-Ni-Al-Nb大块金属玻璃中的绝大多数析出相为二十面体准晶,并具有不同的线性相位子应变。首先从理论计算的角度详细的总结了线性相位子应变导致的准晶衍射花样的畸变。并给出了相应的实验中观察到的例子。通过精确测量衍射斑点的位移并进行数据拟合,可以得到反映应变程度的应变矩阵。利用得到的应变矩阵计算的衍射花样与实验非常吻合。部分准晶析出相颗粒呈现复杂的线性相位子应变,并且在同一颗粒内部,相位子应变是不均匀的。整个颗粒衍射花样的斑点明显发生分裂,利用SAED方法并结合明、暗场可以确定颗粒中存在着具有不同线性相位子应变的畴结构。高分辨结果也证实了畴的存在以及畴尺度在纳米量级。引入线性相位子应变时对称性发生破缺,应变方向的等价性和随机性导致了畴结构的产生。不同微畴的相位子应变之间互相平衡,互相制约,使得整个颗粒对外表现较低的宏观应变。我们观察到的线性相位子应变量的大小均在10-2量级,意味着准晶析出相颗粒处于无序软化的阶段,样品中有预应力的存在。