等离激元隧道结是可以同时支持表面等离激元响应与电子隧穿效应的具有纳米尺度介质间隙的金属-绝缘体-金属结构。隧道结中电子、等离激元和光子等受到极强的约束并发生丰富的相互作用，这为在纳米尺度上研究和操控电子、光子，以及发展新一代纳米光电子器件提供了一个新的平台。本文综述了等离激元隧道结在等离激元激发/发光和等离激元/光子-电子转换中的应用。

研究两分量玻色-爱因斯坦凝聚中集体激发的阻尼，该阻尼包括朗道和巴利耶夫两种机制。采用哈特利-福特-波戈留波夫平均场理论，基于单分量系统理论，构建了两分量系统的理论框架，严格按照单分量系统理论推导公式，并且分析两分量系统和单分量系统在理论框架构建上的主要差别。以理想的能级连续的均匀系统朗道阻尼为例进行半经典近似计算，展示粒子相互作用细节，说明所提理论的物理意义和应用方法。在计算过程中，通过无量纲阻尼函数分析朗道阻尼与温度的依赖关系，分析对阻尼有贡献的准粒子跃迁，包括同类型准粒子之间和不同类型准粒子之间的各种情况，并通过误差函数分析不同能量范围的准粒子跃迁对阻尼的贡献。

磁性材料独有的磁响应特性增强了传统电荷型器件的磁控能力，而超薄甚至可单原子层剥离的二维磁性材料在低维尺度下增强了电子自旋与电荷、晶格的相互作用并带来了非凡的物性。在自旋电子学中，反铁磁材料不仅展现了高频、低耗、抗串扰的优势，其与超导、磁相变等现象联系的关联电子态还疏通了人们利用光电子学探索低维磁性及其机理的道路。近年来，得益于额外的磁自由度、二维光电效应、反铁磁与铁磁/非磁材料的功能化异质结，激光驱动的二维反铁磁材料成为研究热点。综合稳态和瞬态的显微光学手段，回顾总结了二维反铁磁材料中的各类磁光效应和元激发准粒子研究，包括激光与物质相互作用中的载流子、激子、声子、磁子及其耦合态效应。随着可见光到太赫兹成像和其他配套技术的发展，二维反铁磁材料的检测和调控难题正逐步得到解决，高极化度和低阻尼输运的微纳自旋应用有望被植入到光伏、光信息处理领域并发挥重要作用。

超构材料作为一种新型人工微结构材料,由于它可以提供自然界不存在或者难以实现的特殊性质, 受到了广泛的关注。本研究组基于LC回路模型的量子化方法,研究了超构材料的元激发, 并引入了准粒子的概念。使用双光子干涉的方法,证明了超构材料具有量子特性,并验证了 量子化方法的正确性。基于这套量子化方法,进一步研究了超构材料与活性材料相互作用的问题, 发现这个体系可以产生受激辐射放大的效应。这些结果表明,超构材料不但可以有效地调控经典光, 在量子光学方面也有潜在的应用前景。

采用半经验Austin Model 1(AM1)方法，计算了齐分子吡咯聚合物的中性态和带电态的几何结构性质。与中性态相比，带电态下其分子结构表现在C-C键长发生显著改变，单电荷掺杂导致极化子元激发；双电荷掺杂一般情况下产生双极化子，但是在特殊情况下会产生两个分立的单极化子。掺杂4个电荷时，会在聚合物链中产生两个分立的双极化子。

研究了取决于光场与玻色(Boson)元激发瞬间相互作用的光信号传播问题。导出了相应的“面积定理”,是将只关系到光脉冲在二能级系统中传播的面积定理的一种推广。所得结果和用光与玻色物质耦合模型对增强吸收型光双稳的解释是一致的。

提出了一种起源于光场与振子(boson元激发)之间非线性耦合的激光模型。详细地论证了该激光器的阂阈行为,它和光场与二能级原子耦合的激光一样,具有典型的二级相交特征。