过渡族金属硫族化合物（TMD）因为具有类石墨烯的结构和卓越的光电性能,近年来引起了人们广泛的关注。随着二维单层与多层TMD材料的成功制备,人们发现了其具有许多优异的性能。比如TMD材料具有理想的带隙和较高的载流子迁移率,未来可用于制作新型的光电二极管并在集成电子器件领域有广泛的应用。高压可以有效缩短相邻原子之间的距离,提高邻近电子轨道的重合度,改变电子自旋,引发电子结构相变,甚至会引起原子的重新排列,促使材料发生结构相变。目前TMD材料的高压研究是一个相对较新的领域,尤其是在单层和少层TMD材料的高压研究方面缺少系统的研究,而这一研究能为我们探索TMD材料的新结构、新性质及其变化规律提供一个新的途径。作为一种典型的TMD材料,二硒化钨（WSe2）由于具有强荧光性能、双极输运性能、光敏和光电性能,在新型的光电设备、新型的储能材料等应用领域吸引了广泛的关注。二硒化钨分子层内由Se-W-Se原子共价结合,层与层之间通过范德瓦尔斯力结合。在压力作用下层间距很容易随外加压力改变,从而改变微观晶体结构来影响层间及层内相互作用。那么,通过对单层或双层等固定层数的二维层状物质进行高压研究,可以获得比较清晰的压力对其微观晶体结构及层间-层内相互作用的影响,获得压力对其能带结构、分子内部键合作用等影响的规律。因此,我们系统地研究了高压下体材料、单层及多层等不同层数WSe2的发光、晶格振动、能带结构等物性变化,分析了它们在压力下激子行为、电子结构和晶体结构等变化规律,获得了如下研究成果。利用高压原位荧光和拉曼光谱测量方法,研究了单层WSe2在高压下的电子能带结构和晶格振动变化。我们获得了中性激子和负电激子的峰位变化特征,发现单层WSe2在3.8 GPa压力出现电子结构相变。即随着压力的增加,Κ→Κ直接带隙跃迁能量升高,Λ→Κ间接带隙跃迁能量降低,在3.8 GPa发生由直接带隙半导体向间接带隙半导体的转变。随着压力继续升高,Κ→Κ直接带隙跃迁的荧光峰强度持续降低,并在12.2 GPa之后消失。根据单层WSe2的拉曼光谱在高压下的变化,发现一阶声子模LA（M）振动峰的强度随着压力增加而增强,表明高压下单层WSe2的晶格无序度增加,即高压下单层WSe2的晶格发生畸变。利用高压同步辐射XRD衍射和拉曼光谱测量方法,我们研究了体材料WSe2在高压下的晶体结构变化。根据晶格参数a与c在高压下的演变曲线,发现体材料WSe2在40 GPa前后发生了从二维层状结构到三维结构转变的二阶等结构相变。根据体材料WSe2的拉曼光谱在高压下的变化,发现层间剪切模式E~22g与层内剪切模式E~12g并未发生模式劈裂。即与体材料MoS2相比,体材料WSe2在高压下未出现层间滑移,显示了比MoS2更好的结构稳定性。我们研究了双层到六层WSe2在高压下的晶格振动变化,获得了其层内振动和层间振动模式随压力变化的规律,得到了多层WSe2在高压下的力常数和弹性常数。研究发现所有多层WSe2的层内E~12g模式和层间S1模式在高压下发生劈裂,并且随着层数的增加,该振动模式发生劈裂的压力增大,即从双层到六层,劈裂压力分别为14.3 GPa、18.3 GPa、18.6 GPa、21.6 GPa和23.6 GPa。这表明多层WSe2在压力作用下发生了面内晶格畸变,导致相应振动模式发生非简并劈裂,同时由于随着WSe2层数厚度的增加,层间耦合相互作用增强,发生面内晶格畸变的压力就更高。