利用近代物理研究所新建的原子物理实验平台，采用位置灵敏探测和散射离子．反冲离子飞行时间符合技术，研究了180keV的Ar^9＋离子与Na原子碰撞中的多电子转移过程，对实验结果做了分析和简单的讨论，并同修正后的分子库仑过垒模型结果进行了比较。

本文从实验上研究了不同缓冲气体(He，Ar，N₂和Air)中激光Al等离子体的时间分辨发射光谱，研究了原子发射谱线的强度和stark展宽随延时、缓冲气体性质和压力变化的规律。结果表明原子谱线的强度在3μs左右达到最大值，随着延时的增加，谱线的Stark展宽减小，而缓冲气体压力的增大导致谱线的Stark展宽增大，在实验测定的四种缓冲气体中，Ar气体中谱线的Stark展宽最大。

用全实加关联方法计算了类锂原子体系(Z=21～30)偶极跃迁1s²2s-1s²3p的跃迁能、振子强度以及1s²3p态的精细结构劈裂。非相对论能量用Rayleigh-Ritz变分法确定；相对论修正和质量极化效应用微扰论计算：同时考虑了来自量子电动力学(QED)效应的修正。得到的理论结果与实验数据及物理规律符合的很好。

实验表明，电子与分子碰撞总截面(TCS)与分子本身固有参数(极化率、键长等)有一定关系。所以可从理论上定量探索这种关系，找出包含这些参数的准经验公式。理论上可根据散射截面的“低能极限为硬球势散射、高能极限为玻恩近似”的思想，参考实验上测得的一些分子的总截面与分子的极化率的定量关系，我们用分子的几何和物理参数模拟了一种准经验公式。

用一种新型磁控溅射气体凝聚团簇源产生Cu_n^-(n是团簇原子个数)团簇束，当团簇束分别在偏压为：0，1，3，5，10kV的电场中加速后，在真空中，沉积在室温下的P型si(111)衬底上，获得Cu／P-Si(111)薄膜样品。用X射线光电子能谱(XPS)分析薄膜，结果表明：薄膜本身不含C和O等杂质；当CU／P-Si(111)样品暴露在空气中时，样品表面会氧化和碳污染，铜的特征电子峰几乎被湮没。用能量3keV流强为4～6μA／cm^{2Ar+束，预溅射处理样品表面后，用XPS分析，常规磁控溅射室温下得到的Cu／P-Si(111)样品和铜团簇束沉积，偏压分别为0，1，3，5，10kV的样品)XPS谱和块状Cu标样谱基本一样，Cu2P1、Cu2P3、CuLMM特征峰位没有移动，反映不出原子结合能差异。}

利用氯的渗透性质，向超高真空系统中充入高纯度氯缓冲气体，可以降低离子阱中囚禁离子的运动速度，减小二级多普勒频移，增加离子的存储时间，提高线型离子阱微波频标的稳定度。实验上得到了氯气渗透的实验参数、特性以及对系统真空度的影响、实现了用温度调节精确的控制充入氯气的分压强。

本文首先采用密度泛函(DFT)方法在6-311+g(2d,p)基组水平上计算研究了二甲基硅酮双自由基的红外振动光谱和核磁共振化学位移,而后在同样的基组水平上采用含时密度泛函(TDDFT)方法研究了外电场对二甲基硅酮双自由基的激发态、偶极矩和分子能量的影响,结果表明,不同方向的外加电场对他们的影响情况各不相同,沿X、Y方向的电场对激发态的激发能、振子强度影响在外加电场为0.005～0.010 a.u.是转折点,沿Z方向的电场在电场强度为0.015 a.u.是转折点.沿Y方向的外电场对分子的偶极矩、分子能量影响最大,沿X方向的外电场次之,沿Z方向的外电场对偶极矩和分子能量影响最小.

受激拉曼绝热通道(STIRAP)为我们提供了一种有效转移原子与分子中电子布居的方法。采用数值方法系统地分析了不同的四能级系统在受激拉曼迁移过程中电子布居的转移情况，计算了各种系统处于双光子共振和共振失谐时的转移率，并且讨论了在不同情况下第四能级对转移率的影响。计算结果表明，对于许多原子或分子系统，获得高的转移率所必须满足的条件是非常严格的，而有些四能级系统根本就不能获得高的转移率。

用全相对论多组态自洽场方法，计算了类硅离子的1s、2s、2p-2p、3s、3p-、3p、3d-、3d、4s、4p-、4p、4d-4d、4f-、4f、5s、5p-、5p、5d-、5d、5f-、5f、5g、5g-、6s、6p-、6p轨道的912个精细结构能级和辐射寿命以及各种跃迁参数。能级的计算值和实验值符合得很好。从计算结果中发现了一些亚稳态能级。

在DS3C模型的基础上，对氦原子(e，3-1e)反应的末态He^{+2场中未探测电子的屏蔽效应进行了研究。计算了(e，3-1e)过程中入射能为640eV时，电子入射双电离He原子的四重微分截面(4DCS)；计论了非一级效应对截面结构的影响。所得结果与其他理论计算进行比较发现：文中结果与最新测量的实验数据较好地吻合。}

在有限维希尔伯特空间中构造了非线性相干态，并研究了该量子态的压缩效应和反聚束效应，给出了压缩效应和反聚束效应与有限维希尔伯特空问维数关系的数值计算结果。

求解了经典电磁场中二能级原子系统的密度矩阵演化方程，得到了系统状态的相干特性。

在屏蔽理论和多体微扰理论的基础上，文中提出了一种新的计算等电子序列离子基组态能量的方法，用该方法和作者设计的FORTRAN程序，计算了LiⅠ等电子序列离子(3≤Z≤20)基组态能量，计算结果与已有实验结果十分接近，表明该方法对低Z原子体系基组态能量的计算是可行的。

文中采用经典偶极相互作用模型讨论了多层Z型LB膜中分子聚集体的类型，给出了分子偶极相互作用能的表达式；并对理论结果与紫外可见吸收光谱的实验值进行了比较，理论结果和实验值符合较好。

利用Nd．YAG激光器三倍频、输出波长为=355nm的激光光解NO₂分子，可产生NO分子．将NO分子通过共振增强多光子电离(REMPI resonance enhanced multiphoto ionization)及飞行时间(TOF time of flight)质谱技术，获得振转态分辨的NO(X²Ⅱυ″J″)离子谱NOγ(0，0)，7(0，1)，7(1，1)。通过理论计算，可将NO离子带的P、R、Q支线进行标识。NO分子的离子信号强度与UV电离激光能量(λ≈226nm)之间关系能用二次方曲线很好拟合。它表明NO分子是通过(1+1)双光子吸收而电离。这些结果对NO分子的电离动力学提供了有益的信息。

根据原子分子反应静力学与群论．确定了H₂、D₂和T₂的基电子状态为¹∑g⁺(D∞υ)，SnH、SnD和SnT的基电子状态为²∑^{+(C∞υ)。应用基函数SDD**和6-311G**．密度泛函B3P86方法，计算了氢同位素分子及其锡化物的结构、能量E、定容热容Cυ和熵S。H2(D2．T2)，SnH(D，T)和SnH2(D2．T2)的基电子状态分别为1∑8+(D∞υ)，2∑+(C∞υ)和3B1(C2υ)。H2、D2和T2的离解能为4．5918eV，SnH(D，T)分子的离解能为2．7147eV，SnH2(D2，T2)分子的离解能为4．8339eV。用总能量中的电子和振动能量近似代表、SnHn、SnDn和SnTn(n=1，2)分子处于固态时的能量，用总熵中的电子和振动熵近似代表SnH、SnD和sST分子处于固态时的熵，从而计算了锡与H2、D2和T2反应过程的△Hf*，△Sf*，△Gf*和平衡压力，并导出他们与温度的函数关系。}

本文用研究势能函数的新方法一能量自洽法(energy-consistent-method，ECM)研究了N2分子激发态A^{3∑u+态，B3Ⅱg态，B′3∑u-态和W3△u态的势能，并与曾经常使用的MorSe势，Huxley-Murrell-Sorbie(HMS)势和基于实验的Rydberg-Klein-Rees(RKR)数据进行了比较。结果表明，新的ECM势能不仅能与基于实验的RKR数据相符合，而且还能得到实验方法难以得到，但在许多研究中又非常重要的渐近区和离解区的势能数据，而在这些区域，过去常用的Morse势和HMS势函数均难以得到正确的势能。因此，ECM势比Morse势和HMS势更加优秀。}

文中应用扩展的半经典闭合轨道理论计算了Li原子在平行电磁场加一个振荡电场中的回归谱。与相同情况下平行电磁场中的回归谱比较，当附加含时振荡场时，静外场中的吸收光谱的强度被很大程度地减弱。另外，分别讨论了回归谱强度随振荡场振幅以及频率的变化规律。

采用分子轨道从头算方法，对苯用6-311十G^**基组，对碘分子用相对论的有效核实势(RECP5s25s²5p⁵)，以及用密度函数方法(B3LYP)，计算了配合物Benzene-I₂可能构形(7种)的结构，总能量和振动频率。经过筛选，同属Cs点群的两种结构是Benzerle-I2的稳定结构。自然键轨道(NBO)分析表明，配合物Benzen-I2主要是由于苯环的π电子和碘分子的最低空轨道(LUMO)δ^{*轨道之间的相互作用形成的。本文还给出了这两种结构的势能曲线，并且用含四项Morse函数和一项C6R-6的势能函数进行曲线拟合．给出了相应的拟合参数。}

文中模拟了在基态非简并聚合物中的极化子和双极化子在弱电场中的运动，研究了在不同简并参数的系统中极化子和双极化子的动力学稳定性，发现在同一个系统中，双极化子比极化子的运动速度慢，晶格振荡小；在简并参数大的系统中，极化子和双极化子的运动速度都变慢。极化子和双极化子在弱电场下都存在饱和速度，达到饱和速度后，电场的能量发生了转换。

本文模拟了基态非简并聚合物中的极化子和双极化子在强电场中的运动，研究了在不同简并参数的系统中极化子和双极化子的动力学稳定性，发现在强场下简并参数对极化子的稳定性影响不大，极化子晶格畸变的运动滞后于电子的运动，价带上的电子在强电场的激发下参与导电。双极化子在简并参数大的系统中较为稳定。

单分子电子器件的电子传输特性是当前分子电子学领域研究的热点。本文采用第一原理的ab inito法与格林函数方法，对Au电极-碳原子线-Au电极体系的电子结构以及电子传输等特性进行了分析，给出了C₅、C₁₀与C₁₅原子线的电导一电压曲线与伏安曲线。研究结果表明：碳原子线与Au电极之间的“接触”(结合)既有共价键的成分，又有离子键的成分；碳原子线的电导率反伏安特性具有特殊的量子效应和尺寸效应。

将聚二乙炔主链简化为有限的一维复式碳原子链，利用紧束缚近似，在周期性和非周期性边界条件下。考虑π电子在最近邻的跳跃，计算和分析了不同数目聚二乙炔单体聚合而成的有限一维原子链的能谱和态密度，揭示了聚二乙炔电子结构的基本特点。

采用B3P86方法计算了C₆H₆在外电场作用下分子系统的能量及分子轨道能级、谐振频率、CH键离解能和极化率等分子特性；通过跃迁矩阵元计算了各激发态的激发能，吸收及自发辐射系数，从而进一步分析了苯分子的外场效应。对于高分子化合物尤其是具有苯环结构的有机高分子化合物的外场作用特性的研究具有参考价值。

应用BWR方程在温度为310～600K、压强为75～300bar范围内拟合的超临界CO₂流体状态方程．计算了超临界状态下CO2体系的熵、热容和焓。研究表明，这些热力学函数具有明显的超临界特性；与文献值相比，超临界状态下CO2熵的相对误差小于0．4％，而定压热容的相对误差稍大，为2．45％(T：330～360K)，其数据为进一步从理论上研究超临界CO2与金属铀表面反应的热力学行为奠定了基础。

测量了镧基合金氘化物LaNi_4．25Al_0．75D_1．6样品的中子粉末衍射谱，用FULLPROF程序对LaNi_4．25Al_0．75D_1．6的中子衍射数据进行了分析处理，通过对程序参数的拟合，获得了样品的晶胞参数和原子占位及占位数。

引入非线性空间变换，用伪谱方法求解了一维原子在强激光场中的薛定谔方程，再利用B样条函数和傅立叶级数的线性组合构造原子未微扰的本征函数，计算了一维原子在强激光场中的阚上电离谱，其结果与分裂算符法得到的结果符合得很好。

基于准相对论Hatree-Fock理论，采用Cowan程序详细计算了Co-1ike Au^52＋离子的双电子复合速率系数、自电离几率以及自电离能级。计算结果表明：由于径向波函数的穿透效应使得该离子自电离能级3d184ι5s(ι=s、p、d、f)升高，造成能级间隔不随外层激发电子轨道角动量的增加单调减小的异常现象，即△(E3d184ι5s-E33d184ι5p)＞△(E33d184ι5p-E3d184ι5s)＞△(E3d184ι5f-E3d184ι5d)；双激发自电离态平均自电离几率具有特定的变化关系；双电子复合速率系数随着电子温度逐渐增加具有共振、高温收敛等特点，且双激发态轨道角动量大且宇称为奇的通道复合速率系数较大，其中辐射衰变通道为3d184fnd-3d9nd的复合过程占优势，在Tc=0．49Kev时共振峰αDR=1．01×10 -11(cm³Sec^-1)。

采用从头计算的多参考组态CI方法(MRCI)和B原子Dunning’s相关调和基函数含扩散基的大基组aug-cc-pVQZ对B₂^＋分子的基态和低激发态的势能曲线进行计算。利用Huxley函数、Murrell-Sorbie函数和最小二乘法拟合出了解析势能函数，并以此为基础计算出光谱常数。通过比较发现：Huxley函数比MS函数的拟合方差更小，能更好地再现分子中原子间相互作用。采用两种函数所得解析势能函数与从头计算势能曲线问的误差RMS均远小于化学精度4．184kJ／mol的要求，表明所得解析势能函数很好地再现了这些态中原子问的相互作用情况，可用于更广泛的研究。

文中用一维紧束缚模型描述铁磁金属，用一维非简并的Su-Schdeffer-Heeger(SSH)模型描述共轭聚合物，研究了在一维铁磁／共轭聚合物系统和一CMR材料／聚合物系统中的电子转移和自旋转移。发现在聚合物部分没有自旋的双极化子比有自旋的极化子具有较低的能量而容易产生。然而在铁磁CMR材料／聚合物系统中极化子的产生能低于聚合物中极化子的产生能，增加了有机物中自旋极化输运的可能性。

利用麦克斯韦．布洛赫耦合方程，研究了激光脉冲在4，4′-二甲氨基二苯乙烯分子材料中的共振传播，探讨了激光脉冲在传播中的时空演化情况。在数值计算中考虑了各种阻尼效应。

研究三味中微子在物质中的振荡，从理论上严格解出了绝热近似下在物质中三味中微子的质量平方矩阵本征值和物质中的中微子有效混合矩阵，并计算出三味中微子在长基线实验中的振荡几率和CP破坏效应。

用第一原理中的B3LYP和MP2方法，在6-311G^*水平上对Al_nP_m^-(n＋m=5)的各种可能构型进行几何构型优化，预测各团簇的稳定结构，从中得出各个团簇稳定构型之间的基本关系，当n＞m研时，团簇的稳定构型与Alm^{-相似，而当n＜m时，团簇的稳定构型与Pm相似。并用B3LYP／6—311G。方法计算了AlnPm-的垂直电子离能(VDE)和绝热电子离解能(ADE)，同实验数据符合的较好。}

用分子动力学模拟的方法和Tersoff多体势函数对以一定能量入射的C₆₀在石墨(0001)表面以及硅(111)表面碰撞的过程进行模拟研究.结果发现:碰撞过程是高度非弹性的,在弹回过程中,C60分子质心的运动可被看作是在准谐势下的运动 .C60以240 eV初始能量入射到石墨表面时,C60分子有严重的扭曲,最终将平铺在石墨表面形成薄膜;C60分子以30 eV初始动能入射到石墨表面时,将保持完好球形沉积在石墨表面;C60分子以60 eV的初始动能碰撞硅(111)表面时,C60分子最终沉积在硅表面,碰撞过程中C60分子有形变.

半经典闭合轨道理论已经成功地计算了在外加磁场和平行电磁场中的里德堡原子的回归谱。但对于垂直电磁场中的里德堡原子，理论和计算都变得更为复杂。本文把闭合轨道理论推广到三维情况，采用B．Hǖpper的模型势计算了e=-0．03，主量子数n≈40，m=0下He原子在垂直电磁场中的光吸收谱和回归谱，并和H原子在垂直电磁场中的回归谱作比较，突出了实散射的贡献。计算中应用了离子实散射的分区自洽迭代方法，并考虑到轨道的多次重复和离子实的多次散射效应。这是对闭合轨道理论的验证和进一步推广。

借助岛的联并理论，可以很好地解决气泡室中“胚胎”气泡成长为可见气泡问题。理论计算表明，联并后的大“胚胎”气泡在成长为可见气泡的过程中，气泡的半径不仅与工作物质如液体的表面张力系数、饱和蒸汽压和流体的沸点有关，而且还与“胚胎”气泡从其周围吸收热量和“胚胎”气泡联并的个数有关。理论上可以合理解释能量相同的中子和质子入射到气泡室所产生的径迹粗短；也可以合理解释电荷数较多的入射粒子较能量相同但电荷数不同的入射粒子，其在气泡室中径迹上气泡的半径要大。