超级高性能(I.H.P.)SAW器件因具有优异的品质因数(Q)值及温度稳定性而备受关注。为用于宽带滤波器的研发，对双层结构(Cu电极/Y旋转5°切LiNbO3压电层/SiO2功能层/Si衬底）的I.H.P. SAW基底结构设计进行了研究。考虑质量加载效应，结合电极与压电层界面上的应力与自由电荷分布特点，采用精确的有限元/边界元法(FEM/BEM）理论进行研究。利用多层结构的连续性边界条件，计算多层复合格林函数以及谐振器导纳值，寻求谐振点与反谐振点之间最大频率差以优化基底结构尺寸。计算结果表明，对金属化比为0.5，结构周期(λ/2）为2 μm的器件，当功能层、压电层、电极层厚分别为0.15λ、0.2λ、0.037 5λ时，谐振频率点为880 MHz，反谐振点为1 018 MHz，由此可获得138 MHz的最大频率差。此结论为应用于宽带滤波器的I.H.P. SAW器件的设计提供了指导。

基于自由电子气体模型, 利用线性响应理论结合格林函数方法求解了单层原子体系的等离激元频率, 得出了可适用于高电子密度短波情形的等离激元色散关系的解析解。研究结果表明: 原子层的厚度会降低等离激元的频率, 原子层越厚, 等离激元频率越小, 这种变小在波矢越大时表现得越明显。当单层原子的厚度趋于零时, 其等离激元的色散关系趋近于纯二维等离激元的色散关系。此外, 在单层原子体系等离激元频率的一阶近似中, 发现长波近似下等离激元频率的相对修正与波矢以及原子层的厚度都呈线性关系。

利用格林函数推导出金属纳米结构电子能量损失谱的计算公式，基于时域有限差分方法对几种典型的结构进行建模仿真，数值模拟运动电荷和结构的距离、液晶环境材料对电子能量损失谱的调节作用.仿真结果表明: 当增加电子与纳米结构的距离时，电子能量损失谱谱峰降低; 当添加液晶材料或各向同性衬底材料时，电子能量损失谱的峰值发生明显红移，但液晶的光轴倾角改变对峰值的调制作用有限.通过计算电子能量损失谱研究金属纳米结构表面等离子激元共振特性，为高度复杂的等离子体激元纳米结构的设计提供了理论基础.

利用递归格林函数法研究了含Rashba自旋轨道耦合效应的具有stubs结构量子波导中电子的自旋极化传输特性。结果表明在含一个stub的量子波导系统中, 由于stub和Rashba自旋轨道耦合引起的势阱导致系统电导出现Fano共振形式的“山谷”和“针尖”结构, 通过改变自旋轨道耦合的强度可以调节它们的大小。 同时,在同样的位置自旋极化率也出现Fano共振或反共振结构。当系统中出现多个周期性的stubs时, 在Fano共振点附近电导中出现一些小的带隙结构。 但是,当系统加上磁场后, stubs和自旋轨道耦合带来的效应都被抑制, 系统的电导重新出现量子化台阶结构。由于子带间干涉效应变小, 自旋电导也出现台阶结构。

主要理论分析了(2+1)维呼吸子在一种预倾角为π/4 的无外置偏压的液晶盒中传输的情况。基于(2+1)维非局域非线性薛定谔方程利用格林函数法计算得出这种特殊液晶盒中光束传输时的响应函数，同时得到了这种情况下的非线性系数，结果表明通过一定的技术手段获得了更强的非线性效应。在平衡点处将势函数近似展开到二阶的情况下得到了一个近似的呼吸子解，另外通过势函数数值积分也得到了一个呼吸子解，将两种理论方法计算所得的呼吸子解的波动振幅、周期和最大(最小)束宽分别与数值模拟结果比较，得到数值积分的结果与数值模拟结果吻合更好。

通过波导-双腔-量子点耦合系统的哈密顿量和系统算符的海森堡运动 方程推导出系统的输入-输出关系。利用格林函数理论,解析地定义了微腔和波导之间的耦合速率。并在此基础上求解系统算符的 运动方程,推导出整个系统透射谱的解析形式。数值计算了整个系统透射谱与双腔之间的距离(其导致双腔与 波导的耦合速率之间有一相位因子)和失谐因子之间的关系。研究发现透射谱紧密依赖于双腔距离和失谐因子。 这种结构在量子信息、量子计算及光开关方面有着潜在的应用前景。

研究了微腔与一般洛伦兹型的热库在不同耦合强度和失谐量下耦合的非马尔科夫动力学。利用腔的约化密度算符主方程，得到表征其动力学的传播(滞后)格林函数和关联格林函数。通过格林函数的计算，分析了在不同谱宽和失谐量下，腔场模振幅和能量耗散随时间的变化规律，发现腔和热库相干性越强，非马尔科夫记忆时间就越长。

考虑一个将点接触接入到单量子点体系中的装置，利用此装置可以监测到点接触的测量对量子点体系的影响。我们利用非平衡格林函数方法对体系进行了数值计算，发现无论量子点与两边导线的耦合系数是否对称，点接触与量子点之间的库仑相互作用都可以改变体系的透射曲线，甚至还可以控制Fano线性的产生和消失。

利用求解格林函数的方法,对束流预调制型同轴虚阴极振荡器进行了初步理论分析。分析结果表明,相同参数入射电子束同轴虚阴极振荡器的束波转换效率正比于预调制深度的平方,提高预调制的深度可以很好地提高束波转换效率;任意的束波互作用区结构参数和入射束流分布参数,都会存在一个对应工作状态下最大束波转换效率的最佳预调制频率,合理选择预调制频率可以优化同轴虚阴极振荡器的微波输出。

为了研究Nd∶GGG激光晶体圆盘在热容运行模式下的温度场分布及变化问题，根据实际情况建立物理模型进行了分析。从热传导微分方程出发，通过格林函数法求得激光器工作、冷却阶段晶体内部温度场的解析解，在一定程度上可以反映温度场的变化情况。数值计算了矩形LD光斑尺寸3cm，泵浦功率8100W、脉冲频率500Hz、脉冲宽度0．2ms条件下泵浦4s后圆盘的温度场以及变化曲线，得到4s末的最大应力已经达到晶体断裂极限的47%。采用280K、290K的温度分别对圆盘进行背面冷却时，需要60～70s左右的冷却时间；当采用280K对圆盘进行背面和侧面同时冷却时，冷却时间缩短到30s左右。