非均匀非线性波导中光脉冲的传播由(2+1)维变系数非线性薛定谔方程描述。采用相似变换方法求解了(2+1)维变系数非线性薛定谔方程的精确畸形波解，并讨论了带有外势项的非线性薛定谔方程控制的线光畸形波在波导放大器中的传播问题。给出了操控线光学畸形波解传播的控制条件，发现线光畸形波的特性，如振幅和位置等，在非线性光学介质中是可以控制的。在可控参数条件下，讨论了可控光畸形波在非线性介质中的传播行为，包括延迟激发、抑制和保持。研究结果在理论和实际应用上都具有重要意义。

基于具有非线性自聚焦 (自散焦) 效应的光波传输模型，经无量纲化后得到一个(2+1)维变系数非线性薛定谔方程。引进相似变换，将该方程变换为标准的(2+1)维非线性薛定谔方程；在此基础上通过数值模拟分别研究了涡核间距和初始相位差对2个涡旋光孤子、4个涡旋光孤子、5个涡旋光孤子和6个涡旋光孤子相互作用的影响。对结果进行分析得出新的结论：1)涡旋光孤子在传播时保持形状不变，具有自相似特性；2)多个涡旋孤子沿着z轴方向传播时，会发生相互作用，只有当涡核之间的距离小于某持定值时，相互作用明显，当涡旋之间存在相位差时，涡旋孤子之间在传播过程中会发生能量转移，有的部分被加强，有的部分被减弱。

研究了以氯化亚铁为主盐的电镀铁工艺，通过扫描电子显微镜微观形貌分析，铁镀层具有均匀致密结构，铁晶体具有较小的尺寸。通过X射线衍射测试发现，铝基底对铁镀层具有明显的诱导作用，然而随着沉积时间的增加，铁镀层逐渐趋向于Fe（211）晶面择优取向。采用第一性原理计算了不同晶面的表面能，铁晶体不同晶面的表面能依次为Fe（211）＜ Fe（110）＜Fe（200），这很好地解释了Fe（211）晶面择优取向使体系的整体能量降低，有益于铁镀层的稳定性。

采用亚硫酸金钠为主盐, 在阳极氧化铝模板上进行了化学镀和电镀金实验研究。通过扫描电子显微镜和X射线衍射分析测试表明:采用以上两种方法均能制备出纳米多孔金薄膜。两种方法制备的多孔金薄膜微观结构存在较大的差异。化学镀制备的多孔金薄膜微观上是枝晶状的, 电镀制备的多孔金薄膜微观上由纳米线构成。

采用电弧熔炼制备出前驱体Mn-Cu合金, 在稀盐酸溶液中自由腐蚀去合金化, 制备出具有双连续结构的纳米多孔铜。研究了前驱体合金的成分对纳米多孔铜微观结构及Mn的选择性腐蚀程度的影响。结果表明：前驱体Mn-Cu合金的Cu原子分数为43%时, 其去合金化受到抑制, 存在明显的未完全去合金化的岛状结构；前驱体Mn-Cu合金的Cu原子分数为32%～23%时, 可完全去合金化, 形成平均孔径尺寸为20～100 nm, 平均系带尺寸为30～80 nm, 具有双连续结构的纳米多孔铜；前驱体Mn-Cu合金的Cu原子分数低至20%时, 去合金化后存在大量裂纹, 形成纳米颗粒聚集体。纳米多孔铜中存在少量的残余Mn, 残余Mn的原子分数随着前驱体合金Mn原子分数的增高而降低。实验表明腐蚀液浓度对纳米多孔铜形貌也存在影响。

以三聚氰胺和多聚甲醛为原料,二甲基亚砜为溶剂制备三聚氰胺-甲醛(MF)气凝胶, 湿凝胶经超临界干燥, 制备出密度最低可达70 kg/m3的MF气凝胶。采用红外吸收光谱、场发射扫描电镜、N2吸附-脱吸附分析和热失重分析表征了MF气凝胶的组成、微结构以及热性能。结果表明:以二甲基亚砜为溶剂制备的MF气凝胶, 虽然其微观结构较以水为溶剂的气凝胶差, 比表面积及孔径分布均一性均降低, 但是其热稳定性有所提高。

以三聚氰胺和甲醛为原料制备MF气凝胶,在凝胶化过程中加入酚类化合物对MF体系进行改性,获得相应的湿凝胶,湿凝胶经超临界干燥,制备出密度为最低可达50 kg·m-3的酚改性MF气凝胶。采用高分辨透射电镜、场发射扫描电镜、红外吸收光谱和热重分析表征了酚改性MF气凝胶的组成、结构以及热性能。结果表明:酚类的引入,MF气凝胶体系由堆积型结构变成链球状多孔纳米结构,同时在较低的温度下(＜300 ℃),体系的热稳定性有所提高。