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本文构建了一种新的基于金刚石对顶砧（DAC）的高压原位电学量测量方法，有效避免了金属样品腔内壁的旁路效应和高压下原位厚度测量对测量结果的影响，突破了高压下电导率准确测量的技术屏障。利用DAC上集成的电极，进行了高压下Mg2Si和CdS等晶体样品电学性质的测量，给出了高压下样品的电输运特性、界面电导等随压力的变化规律，确定了金属化相变，丰富了高压新相的物理内涵。在高压下电学测量实验中，要求对样品厚度的准确测量，并保证样品与垫片间的绝缘。由于样品腔非常小，样品腔内壁与样品的电绝缘是一个技术难题。内壁不绝缘会产生漏电流，给实验结果带来很大的误差，而厚度测量由于受金刚石形变等因素的影响，也存在很大的误差。如果这些问题不解决，会严重影响对物质物性的判断。为解决上述问题，作者设计了新的三电极构型。该测量电极分为三部分：金刚石砧面中心的圆形金属膜电极，圆形电极旁边的弧形电极以及金属垫片侧壁电极。由于采用垫片作为一个电极，样品腔内的绝缘性问题迎刃而解，避免了旁路效应，提高了实验的精度；因为引入一个参考电极，可以通过电场分布计算获得准确的样品厚度，巧妙避开样品厚度的原位实验测量。根据这一构思设计的新测量方法，显著提高了高压下DAC内电学量实验测量的精确度，简化高压下电学参数测量实验的复杂性，是一个技术创新。利用新设计的电极，作者测量了体材料CdS粉晶样品的电阻率随压力的变化规律。电场分析的结果表明：样品的厚度随压力的变化呈现指数形式；在加压的初始阶段，样品的厚度变化很快；在15GPa之前，厚度的变化率大约为3.3μm/GPa；而在压力大于15GPa后，厚度的变化趋势变小，变化率大约为0.8μm/GPa。这一结果与原位实验测量的厚度随压力的变化规律一致，证明了新方法的可靠性。同时，对CdS样品的电阻率的测量观察到在2.8GPa存在的电阻率突变，是样品从纤锌矿到岩盐矿的结构相变引起的。由于所设计的新电极消除了样品腔内壁不绝缘对测量结果的影响，且避开了原位测量样品的厚度，简化了实验程序，提高了测量精度，为更好地研究高压下材料的电输运性质和行为提供了新方法。关于高压下Mg2Si晶体电阻率随压力变化的研究表明：随着压力的升高，Mg2Si电阻率持续减小，并存在不连续变化点。这些不连续的电阻率变化点与Mg2Si经历的高压相变有关：在7GPa，电阻率不连续变化是Mg2Si从Anti-fluorite相到Anti-cotunnite相的结构相变引起的；在7GPa到12.2GPa之间，Mg2Si处于Anti-fluorite相和Anti-cotunnite相共存的状态；压力达到12.2GPa时，Anti-fluorite相完全转变成Anti-cotunnite相，引起电阻率的又一次不连续变化；当压力达到22.2GPa时，Mg2Si发生了由Anti-cotunnite相到Ni2In相的结构相变，是电阻率在此处不连续变化的原因。压力大于22.2GPa时，电阻率的值较低且随压力的变化很小。变温实验的结果表明：压力小于22.2GPa时，Mg2Si电阻率随温度的升高而减小，呈现半导体特征。压力高于22.2GPa后，电阻率随温度的升高而增大，显示金属的特性，说明发生了金属化相变。关于激活能的分析结果表明：在7GPa、12.2GPa和22.2GPa，激活能都出现不连续的变化，与Mg2Si发生结构相变的压力点基本一致，揭示了压致结构相变引起载流子活化势垒改变的事实。通过第一性原理计算，我们计算了Mg2Si的相变；同时，从能带、态密度和电荷密度等方面研究了Mg2Si的金属相（Ni2In相）的性质。论文对不同粒径CdS晶体的高压下原位交流阻抗谱测量结果表明：CdS粉晶对交流电信号的响应存在两种机制，一是高频区域晶粒传导过程，二是低频区段的晶界传导过程；随着样品粒径的变小，晶粒电阻和晶界电阻变的更容易区分；对于纳米尺寸的CdS，阻抗谱显示了更多的信息：压力小于3.8GPa时，阻抗谱由高频的半圆弧和低频的类直线组成，分别代表晶体中的载流子输运和晶界处的载流子耗尽；压力增大时，低频的类直线部分向实轴接近，这说明在低压下样品的弛豫为非理想的德拜弛豫行为。当压力高于3.8GPa时，随着压力的增大，低频区的阻抗变成圆弧，晶界电阻越来越小，这源于晶界的激活能随压力的增大而变小，载流子的传导更容易。阻抗谱由直线到圆弧的变化过程表明了结构相变的发生。当压力超过11.9GPa后，晶粒电阻代替了晶界电阻起主导作用。关于弛豫频率随压力变化的研究结果表明：在压力作用下，低频晶界的弛豫峰不断加宽，显示晶界的特性出现连续的变化；随着压力增加，弛豫时间变长，弛豫峰高度减小。由于峰高与晶界电阻成正比，显示压力导致晶界电阻变小，载流子更容易的穿越晶界形成电流。在压力高于18GPa后，低频弛豫峰消失，晶粒电阻占主导地位。综上所述，本文创立了一个新的高压下物质电性质测量的实验方法；利用在DAC上集成电极确定了Mg2Si的金属化相变、电输运性质随压力的变化规律，给出了CdS晶界和晶粒电导在压力作用下的转化规律，为后续的高压下物质电输运性质和界面电导研究奠定了基础。