本论文为研究热硫化条件下合成不同的铁硫化物的结构和物理性能,综合运用多晶X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、热电测试仪(YHZ-1106)、紫外可见近红外分光光度计(UV-VIS-N]IR)和震动样品磁强计(VSM)等现代测试手段对合成纯净黄铁矿、掺杂黄铁矿以及磁黄铁矿的形貌、成分、结构特征及其热电、光吸收性能和磁性能做了初步研究,以期通过分析晶体结构和化学成分等因素对物理性能的影响,尝试揭示出材料晶体结构对物理性能的响应性关系。本文工作及结论如下:(1)采用热硫化法在320～420℃条件下制备了纯度较高的黄铁矿。黄铁矿样品热电系数均为正值,均值和标准差变化范围较小,样品稳定性较好。热电系数受温度影响较为明显,热电系数呈现出先升高再降低的趋势。硫化温度对黄铁矿晶体的形貌、颗粒尺寸、化学成分均有不同程度的影响。黄铁矿不同晶面取向的面网密度不同,面网密度越大,相应的点缺陷也越多,因而对样品热电系数值影响也越大。综合来看,黄铁矿低指数衍射晶面((111)、(200)、(210))对热电系数的影响程度明显大于高指数衍射晶面((220)、(311))。(2)对以上纯净黄铁矿的吸光性能也进行了研究发现:不同温度下黄铁矿样品的光吸收曲线均存在3个相似吸收区域(弱吸收区、线性吸收区和稳定吸收区)。360℃的稳定吸收区域的光吸收系数最大,达到4.25*105cm-1。样品的光吸收系数a受温度影响较大,随温度的升高先增加,在360℃均达到最大,随后随温度的升高又降低。样品温度、晶粒尺寸和S/Fe比值均对光吸收系数a和禁带宽度Eg有一定影响。分析认为主要是晶粒尺寸的大小则随温度升高先增大,再减小。晶粒越细,光线透过晶粒间的缝隙越多,因而影响了光的吸收效率。晶粒的细化会造成更多的晶界等缺陷。S/Fe比值的变化反映了样品内部间隙空位等缺陷的多少,两者都会造成晶体中产生附加的受主或施主能级,从而引起禁带宽度的变化。(3)对不同Co、Ni含量的掺杂黄铁矿的晶体结构、微观形貌、晶粒尺寸、化学成分和光吸收性能进行了研究,认为:掺Co和掺Ni并未改变样品的立方晶型,但对样品的结晶度产生一定影响,影响了样品的外观形貌;掺Co导致结晶度变差,晶粒粗大;掺Ni则会造成样品晶粒细化。S/(Fe+Co)的比值在1.92-2.05范围内,比值偏离2的程度越大,表明样品内部的点缺陷越多,会影响光吸收性能。掺Ni样品也出现类似情况。掺Co样品的禁带宽度Eg大致在0.57eV-0.72eV之间,随着掺杂量的增加禁带宽度Eg先减小(Co-3at.%),后增加(Co5-9at.%)。因为随掺Co量的增加,样品内部产生的点缺陷越多,形成的附加能级减小禁带宽度Eg;微量的CoS2相出现,增大了样品的禁带宽度。掺Ni样品也存在类似情况。但掺Ni-7at.%样品的禁带宽度值却达到最大,在理论上有利于提高理论光电转换效率。(4)对于热硫化条件下制备的磁黄铁矿的晶体结构,微观形貌及其磁性能研究认为:温度对样品的结构具有较大影响。在360℃C和380℃时,样品发生了相变,由磁黄铁矿过度到立方的FeS2。在400℃时样品又生成高温六方晶系变体的Fe7S8。温度对样品形貌的影响也较大。总体来看,320℃时的样品磁性能最优,300℃和340℃样品的软磁性能次之。400℃时样品软磁性能较差。