高压作为极端物理条件的一种,可以改变物质的结构力学性质。在简单的小分子体系中,高压可使原有分子结构改变,化学键发生重组,从而出现新结构、新性质、获得新材料（如光学非线性、高能密度和超硬特性）。高压下典型Ⅳ主族氧化物的性质研究,一直受到各领域科研工作者的广泛关注,在基础研究和实际应用中均具有重要的科学意义。其中二氧化碳作为Ⅳ主族氧化物的第一个组成成员,也是唯一一个在常态下以气体形式存在的物质,在高温高压下会转变为一系列具有不同晶体结构、化学键合的类二氧化硅型延展固体,堪称为结构炼金术。广义上说,高压可以为Ⅳ主族氧化物的研究搭建桥梁,使二氧化碳和二氧化硅具有周期性的相似特征。CO2和SiO2在高压等极端条件下会发生各种结构相变、拥有复杂多变的相图,开展相关高压研究不仅可以加深对其自身结构和性质的了解,还可以为简单小分子体系及其他氧化物的研究提供新的线索和思路;另一方面,二氧化碳在地球深部碳循环、氧逸度和下地幔的化学组分变化中发挥着至关重要的作用;二氧化碳还赋存于火星与金星等其他星体中,是其重要的组成成分,因此对其进行高压下行为和性质的研究可以帮助人们深入了解星体的组成和内部运移。此外,二氧化硅作为地球内部的主要组分和具有广泛应用价值的工程材料,开展其在极端条件下的结构性质研究不仅有助于对地球内部二氧化硅高压相的探索,还可以为基础氧化物致密化机制等提供基础实验数据和思路。本论文以CO2和SiO2为研究对象,对其高压下的行为展开系统的研究,得到的研究成果如下:1、通过同步辐射X射线衍射和布里渊散射对高温高压下的CO2相I展开系统研究,获得了300 K,400 K,580 K三条等温线上CO2相I的声速、密度、弹性模量随压力的变化关系,发现相I在300 K,12.19 GPa转变为相Ⅲ,在580K,10.83 GPa转变为相Ⅳ,发现应力对二氧化碳相I在不同温度下相转变的影响。弹性模量C11,C12和KS随压力升高而增大,剪切模量C44和G随压力升高呈现略微软化的趋势。与其他分子晶体相比,CO2相I的弹性各向异性较小。此成果为高温高压极端条件下二氧化碳的研究提供了新的物理图像和指引。2、通过集同步辐射X射线衍射和布里渊散射于一体的实验设施对CO2相Ⅳ的结构和弹性进行详细而深入的研究。由于目前针对相Ⅳ的结构仍存在争议,因此通过对相Ⅳ进行拉曼散射研究,发现相Ⅳ可能为正交晶系和四方晶系,排除了具有菱方晶系（空间群R（?）c）结构的可能。并通过声速和密度的反演推算首次获得了CO2相Ⅳ的弹性常数信息,发现所有弹性模量均随压力的增大而增加,通过对比二氧化碳的诸多不同相的体模量,指出相Ⅳ属于分子晶体。3、通过拉曼散射、布里渊散射对高压下α-石英的声速和振动行为进行了研究。布里渊散射研究发现单晶α-石英在本实验压力范围内声速随旋转角度的变化趋势一致,同一角度下声速随压力增加持续增大。拉曼散射研究发现常压下位于128 cm-1和265 cm-1的E振动模式在压力的作用下会发生劈裂,研究发现该劈裂可能与样品内部应力有关。首次探测到常态下509 cm-1的振动模式,发现该模式随压力增大缓慢增加,其余振动模式的频移随压力的增加单调增大或随压力变化不大。