为了探讨1维微尺度热传导模型不同激光能量对石墨转化纳米金刚石相变机理的影响，采用基于密度泛函理论的分子动力学方法模拟优化后的石墨结构，用有限差分法计算了激光辐照石墨表面的温度分布; 基于sp3杂化键可以明显地区分金刚石和石墨结构，根据能量耦合得到不同激光能量条件下辐照石墨的态密度带隙，研究了碳原子键合条件。结果表明，只有当激光能量达到5 J时，才能形成少量sp3杂化碳原子; 随着激光能量的增加，液相下受辐照的石墨表面的温度随之增加，碳原子中的自由电子更容易移动到成键分子轨道，电子的电负性增强，从而增强sp3键的极性，并有助于将sp2键转变为sp3键。该研究结果对在液相激光辐照下提升纳米金刚石制备效率、探究纳米金刚石制备机理有重要的现实意义。

为了探索出一种可控、稳定、高效的制备碳纳米角的方法, 采用高功率、短脉冲Nd∶YAG激光器对悬浮于液相介质中的天然鳞片石墨颗粒进行激光辐照, 并通过高分辨率透射电镜、激光喇曼光谱等检测手段对实验产物进行表征, 对实验结果进行了理论分析与实验验证。结果表明, 激光能量为150mJ, 300mJ, 450mJ和600mJ时, 对应的产物分别为seed型、bud型、dahlia型和petal-dahlia型碳纳米角; 4种形态的碳纳米角的粒径均分布于10nm~80nm范围内, 平均粒径分别为29nm, 33nm, 36nm和38nm。该研究对制备出不同形态的碳纳米角是有帮助的。