首先，我们利用基于第一性原理的密度泛函理论讨论了BN纳米管光吸收谱变化中较大的光学各向异性，以及这种表现对手性和管径的高度依赖性。另外，其次，根据分子动力学模拟对钛酸钡(001)面吸附ZnO和MgO的过程进行模拟研究。结果显示BaO终端表面的吸附过程受温度场的调制作用很差;相反，TiO2终端表面因具有较强的吸附特性而表现出温度效应下特有的吸附机制，并且温度场的存在对这种吸附结构的稳定化过程影响很大，这与实际的实验情况相符，因此TiO2终端表面为BaTiO3-ZnO、BaTiO3-MgO异质结构的构建提供了界面基础。　　最后，根据第一性原理超软赝势平面波计算的方法对N掺杂下Cu2O和纯净Cu2O的电子结构、光学性质和热学性质进行了系统地研究。结果显示，较低浓度的N掺杂可以增加Cu2O的带隙，并形成中间带(IB)，其N吸收光谱波长的范围更广（从近红外区到紫外区），且吸收系数明显高于纯净的Cu2O。热容量随温度升高在不断增加，而非纯净Cu2O在区域内是一稳定值，说明N掺杂的Cu2O在分子热力学输运过程中分子运动更加明显，热学性质明显好于纯净的Cu2O，研究结果从多方面表明N掺杂的Cu2O是一种适合制造中间带太阳能电池的光电材料。