运用第一性原理计算方法研究了过渡族金属TM(TM=Ru、Rh、Pd)掺杂GaSb的电子结构和光学性质, 结果表明: TM掺杂GaSb主要以TM替代Ga(TM @Ga)缺陷存在, 并可增强GaSb半导体材料对红外光区光子的响应, 使体系光学吸收谱的吸收边红移；TM@Ga所引入的杂质能级分布于零点费米能级附近, 这极大地增强了体系的介电性能, 促进了电子-空穴对的产生和迁移, 因而提升了掺杂体系的光电转换效率；Ru 掺杂对GaSb光学性质的改善最为明显, 当掺杂浓度为6.25%(原子数分数)且均匀掺杂时, Ru掺杂GaSb体系对红外光区光子的吸收幅度最大, 有效提升了GaSb光电转换效率和光催化活性。

利用飞秒脉冲激光激发Cu掺杂ZnO纳米棒, 研究其特有的非线性光学性质和激发机制。在激发波长为750 nm的荧光光谱中, 二次谐波峰非常弱, 几乎可以忽略, 存在非常强的激子发光峰和Cu掺杂导致缺陷发光峰。激发强度的增大会导致这两个发光峰强度呈非线性增大, 激子发光峰位产生明显红移, 而缺陷发光峰位没有变化。进一步增大激发强度, 缺陷发光峰强度会出现饱和甚至有所下降, 而激子发光峰强度持续增大。当激发波长增加到760 nm时, 从样品的荧光光谱可以清楚地识别到二次谐波峰和激子发光峰以及缺陷发光峰并存。随着激发波长的进一步增加, 二次谐波强度不断增大, 而激子发光峰和缺陷发光峰的强度却随之下降。当激发波长为790 nm和800 nm时, 未发现激子发光峰和缺陷发光峰, 非线性光谱以二次谐波为主导。研究结果表明, 通过选择合适的激发波长和激发强度, 可以实现发光颜色的转变, 使得Cu掺杂ZnO纳米棒在全光显示方面具有潜在的发展前景。