自从1912年Max von Laue发现晶体的X射线衍射现象以来,利用衍射探究材料结构与物理性能之间的关系一直是材料科学的核心研究内容之一。随着过去这一个世纪硬件和算法的发展,X射线衍射技术和电子衍射技术也在不断完善进步。目前,对于能够得到大单晶的固体功能材料,其结构可以通过单晶X射线衍射加以确定,继而从结构化学的角度出发分析其结构与物理性能的关系。但是大部分固体功能材料都无法生长大单晶。对于此类材料,除了利用粉末X射线衍射Rietveld结构精修确定其结构,现在又有了更具优势的新方法,即先通过旋进电子衍射断层扫描技术获得电子衍射数据,再进行电子衍射的动力学精修,以此来确定晶体结构。在本论文中,主要合成得到了五种新型固体功能材料,它们分别是:荧光材料α-La_1-xEu_xB₅O₉（0.30≤x≤1.00）和γ-La_1-xEu_xB₅O₉（0.05≤x≤0.30）,弛豫铁电材料PbBiNb₅O₁₅以及非线性光学材料Cs₂TB₄O₉（T=Si,Ge）和CsSiB₃O₇。通过粉末X射线衍射、单晶X射线衍射和电子衍射,结合荧光性质测试、铁电性质测试和非线性光学性质测试对这五种新型固体功能材料的合成、结构以及性质进行了深入的研究,可以得到这五种新型固体功能材料其结构与性质之间的关系,结果如下:1.α-La_1-xEu_xB₅O₉（0.30≤x≤1.00）在Eu³⁺的掺杂量超过0.60时,由于吸收的能量遇到Eu³⁺掺杂导致的晶格缺陷,激发能以热的形式损失,从而导致浓度淬灭;γ-La_1-xEu_xB₅O₉（0.00≤x≤0.30）的结构中临近RE³⁺之间的平均距离（<4.5?）小于α-La_1-xEu_xB₅O₉（0.30≤x≤1.00）的结构中临近RE³⁺之间的平均距离（>5.4?）,从而使得γ-La_1-xEu_xB₅O₉（0.00≤x≤0.30）在Eu³⁺的掺杂量超过0.20时吸收的能量更容易在发光中心之间进行传递导致浓度淬灭;在α-La_1-xEu_xB₅O₉（0.30≤x≤1.00）结构中Eu³⁺只占据唯一的非对称中心的RE位置,导致α-La_1-xEu_xB₅O₉（0.30≤x≤1.00）无论受CT激发还是受f-f激发,其发射光谱中都存在I（⁵D₀→⁷F₂）>I（⁵D₀→⁷F₁）,且红橙比不随Eu³⁺掺杂量的变化而发生太大变化;在γ-La_1-xEu_xB₅O₉（0.00≤x≤0.30）的结构中RE有三个晶体学独立位置,随着Eu³⁺掺杂量的增加,Eu³⁺在非对称中心的RE1位置占据比例从大于72.4%（x=0.05）减至46.8%（x=0.30）,相应的红橙比随着Eu³⁺掺杂量的增加而发生明显下降。2.与其他具有非公度结构的四方乌青铜铌酸盐不同,PbBiNb₅O₁₅中的非公度调制特性不是来源于NbO₆八面体的畸变和扭转,而是主要来源于PbO_x和BiO_x多面体的不同排布和畸变。在PbBiNb₅O₁₅中,A位Pb²⁺和Bi³⁺的6s²孤对电子使得Pb²⁺和Bi³⁺倾向于偏离PbO_x和BiO_x配位多面体中心而产生铁电极化,并在a-b平面内形成极大的,存在于纳米尺度的LDM,为了抑制a-b平面内极大的LDM,PbBiNb₅O₁₅沿着a轴方向出现长程的非公度调制。相应的,当a-b平面内极大的LDM被长程的非公度调制抑制后,PbBiNb₅O₁₅表现出较弱的SHG效应和铁电效应。3.通常来说,非线性硼酸盐材料中非线性系数主要取决于B-O阴离子基团微观非线性系数的相互叠加,而在Cs₂GeB₄O₉和Cs₂SiB₄O₉中TO₄阴离子基团微观非线性系数对非线性系数的贡献却很大;Cs₂GeB₄O₉和Cs₂SiB₄O₉的（3+1）D非公度调制结构中调制向量以及调制函数的变化对非线性光学性能的影响很大,因此有望通过元素掺杂来调整Cs₂TB₄O₉的调制向量和调制函数来实现对其非线性光学性能的最优化。4.CsSiB₃O₇中Si的s轨道对CsSiB₃O₇导带底端的贡献很小,使得CsSiB₃O₇的导带底端相较于CsGeB₃O₇的导带底端具有更高的能量,从而导致CsSiB₃O₇的带隙（7.45 eV）远远大于CsGeB₃O₇（5.67 eV）;CsSiB₃O₇的SHG系数主要来源于B₃O₇和SiO₄阴离子基团微观非线性系数的叠加,Cs⁺离子对CsSiB₃O₇的SHG系数几乎没有贡献;B₃O₇和SiO₄的微观非线性系数主要来源于O的2p电子;在B₃O₇中,二聚的BO₃基团B₂O₅由于O的2p轨道相互平行叠加,使得其对B₃O₇的微观非线性系数起到了决定性作用;对于SiO₄,由于Si和O之间很强的轨道杂化和电子转移,使得SiO₄对CsSiB₃O₇的SHG效应贡献也很大。