金属二氮烯氮化物是新近发现的一类具有导电和含能双重特性的化合物。金属二氮烯氮化物的制备、性质和高压研究不但蕴含着丰富的科学问题,而且具有重要的应用前景。目前该类化合物的研究尚处于起步阶段,在其反应机制、导电机理和相变规律等方面还存在诸多问题。本论文在金属叠氮化物研究的基础上,采用高温高压条件下金属叠氮化物分解法,利用多面砧大腔体压机和金刚石对顶砧压机等设备,完整的进行金属二氮烯氮化物二氮烯钡BaN₂的制备和高压研究,通过对金属二氮烯氮化物二氮烯钡BaN₂的高压研究,初步揭示了金属二氮烯氮化物的高压相变规律,为进一步系统的探索建立合成金属二氮烯氮化物的普适性新方法及开展高压下金属二氮烯氮化物的结构和物性研究提供了实验支持,为制备高性能导电含能材料提供了新思路和实验依据。本论文取得的主要成果如下:利用六面顶压机装置成功合成了金属二氮烯氮化物二氮烯钡BaN₂,并利用活塞-圆筒式金刚石对顶砧压机装置,通过同步辐射X射线衍射实验技术,对金属二氮烯氮化物二氮烯钡BaN₂进行了高压原位实验测试。分析了二氮烯钡BaN₂在高压下的结构变化规律,揭示了相变后的高压结构,并确定了高压相β-BaN₂的晶体结构信息。在室温下进行了二氮烯钡BaN₂的高压原位同步辐射X射线衍射实验,高压原位同步辐射X射线衍射实验中的最高压力为40.36GPa。实验结果显示出二氮烯钡BaN₂在13.05GPa至14.93GPa之间开始发生压致结构相变。定义其相变序列为α-BaN₂→β-BaN₂。α-BaN₂到β-BaN₂的相变过程中,晶体晶胞的对称性增加,二氮烯离子单元由非平行转变为互相平行关系。经过指标化并通过Rietveld结构精修得到β-BaN₂为具有I4/mmm空间群的四方结构,并给出了具体的晶体结构信息。二氮烯钡在35.90GPa处发生等结构相变,其等结构相变后的高压相定义为γ-BaN₂,γ-BaN₂仍为具有I4/mmm空间群的四方结构,但具体的晶体结构信息还有待进一步的相关工作进行确认。分别利用二阶及三阶Birch-Murnaghan方程对α-BaN₂和β-BaN₂的体弹模量进行了拟合计算。拟合计算结果显示,α-BaN₂的二阶及三阶Birch-Murnaghan方程拟合的体弹模量分别为64.49±2.01GPa和57.86±9.03GPa,β-BaN₂的二阶及三阶Birch-Murnaghan方程拟合的体弹模量分别为113.47±1.67GPa和93.17±16.9GPa。通过对二氮烯钡BaN₂的高压相变情况与二氮烯钙CaN₂及二氮烯锶SrN₂的常压结构进行比较,认为在碱土金属二氮烯氮化物中,碱土金属离子的大小对其晶体结构类型起到关键性作用,这为进一步研究其它金属二氮烯氮化物的结构确认及高压相变研究提供了实验数据的支持。