对黑洞热力学性质的研究是当前引力理论与黑洞物理学极具新意的热门话题,尤其是在Ad S/CFT框架下,Ad S背景时空中的黑洞热力学受到了极大的关注。在Ad S时空背景下,通过将宇宙学常数视为热力学压强,将黑洞内能解释为系统的焓,黑洞热力学与普通系统的热力学完全对应了起来,使黑洞热力学四定律得到了极大的完善。在黑洞相空间,霍金等人率先发现了所谓的Hawking-Page相变,即施瓦西黑洞与热辐射真空态(thermal Ad S)之间的相变。随后人们分别在带电或旋转的Ad S黑洞背景中发现了大黑洞到小黑洞的类范德瓦尔斯相变以及重入相变,并从热力学几何、弦论、统计力学等多个方面对其产生机制进行了深入研究,这些研究对我们剖析黑洞的微观结构以及构建量子引力理论具有重要的启发作用。在本文中我们首先回顾Born-Infeld-dilaton-Ad S黑洞所具有的相当丰富的相变结构。依赖电磁场与伸缩子场之间的耦合常数α的值,该相图可能包含零阶、一阶以及重入相变(RPT)。然后,我们尝试采用Ruppeiner热力学几何对这些相变进行微观解释。通过研究Ruppeiner不变量R沿共存线的行为,我们发现各种相变可以很好的解释成两种相互竞争机制的结果:第一个是低温效应,它倾向于缩小黑洞;第二个是黑洞分子之间的排斥性相互作用,相反地,它倾向于扩大黑洞。在没有RPT的标准相变中,随着温度降低,第一种机制占主导,使大黑洞(LBH)趋于收缩从而转变为小黑洞(SBH);而在RPT中,当LBH-SBH相变后,随着温度的进一步降低,第二种机制的强度迅速增加,最终超过低温效应,此时小黑洞倾向于扩张以释放巨大的排斥力,从而返回到LBH。此外,通过将固定压强下R随温度T的变化行为与具有固定比容的普通二维热力学系统进行比较,我们发现:在RPT情况下,SBH的行为类似于费米气体系统,而在没有RPT的情况下,其行为与anyon系统相反,且在所有情况下,LBH的表现都接近于理想气体系统。最后,我们探讨了Born-Infeld-dilaton-Ad S黑洞背景下光子轨道与其热力学相变之间的联系。我们发现,随相变温度的降低,光子轨道的半径和极小碰撞参量均存在非单调的变化行为,这些信号表明了其存在各种相变的可能性。特别的,我们可以从这些行为中读出发生RPT时的压强的临界值。并且,在共存线附近,光子轨道半径和极小碰撞参量都存在类似的变化,它们对相变温度的依赖性显示出特征性行为,表明了RPT的存在。此外,通过数值拟合,我们发现光子轨道半径与极小碰撞参量在相变时的变化值的临界指数与通过其他计算方法得到的一般取值相同均为1/2。这些结果表明,光子轨道半径和极小碰撞参量或许可用作描述黑洞相变的序参数。