金属纳米结构光电子发射是超快纳米光电子学发展的重要组成部分,在超快电子衍射、超快电子显微镜以及自由电子激光器等方面有重要应用价值。飞秒激光激发金属纳米结构产生的等离激元场能够将能量局域在超越衍射极限的空间尺度内,同时显著提升电场强度,为超快光电子脉冲的产生与调控提供了良好的发射条件。等离激元Fano共振模式是一种特殊的电磁场局域模式,在光电子发射中具有明显的优势,它能够提供更大的近场增强以及更多的调控自由度,为发射高质量光电子脉冲提供了良好的方案。然而,对于等离激元Fano共振效应下光电子的发射过程及其特性仍缺乏深入研究。并且,目前人们对等离激元Fano共振效应下的光电子发射机制、动力学过程和电子动能的影响研究甚少,这不利于获得具有更高时空局域性和时空调制自由度的光发射电子脉冲。因此,本文研究了基于等离激元Fano共振效应的金七聚体纳米结构光电子的发射机制、空间分布与电子能谱,揭示等离激元Fano共振效应对光电子发射特性的影响。首先,本文利用飞行时间-光发射电子显微镜（Time of Flight Photoemission Electron Microscopy,To F-PEEM）研究支持等离激元Fano共振的金七聚体纳米结构的光电子发射特性。通过调节入射飞秒激光功率实现了金七聚体纳米结构光电子发射由多光子电子发射向场发射过程的转化。确定了金七聚体纳米结构局域近场在微扰与强场过渡区域的光电子发射特性。在金七聚体纳米结构光电子能谱中观察到肩状峰的特征,这通常由场发射过程中发射电子在振荡电场作用下的再散射过程产生。研究结果表明,金七聚体纳米结构通过等离激元Fano共振形成的局域近场对多光子电子发射向场发射过渡区域的光发射电子产生有质动力加速作用。同时,测量了不同入射激光功率下光电子的最大动能,在过渡区域对光发射电子动力学过程的三步模型Simple Man Model（SMM）进行修正,得出了符合模拟结果的局域近场增强因子。其次,本文利用光发射电子显微镜（Photoemission Electron Microscopy,PEEM）研究了不同偏振态飞秒激光照射金七聚体纳米结构的光电子发射空间分布特性。通过时域有限差分算法（Finite Difference Time Domain,FDTD）模拟金七聚体纳米结构的散射、吸收和电场增强谱,确定不同偏振态飞秒激光作用下的等离激元共振模式。同时,等离激元Fano共振区域光发射电子的空间分布与近场模拟结果表明,金七聚体纳米结构表面的电荷极性分布会对光电子发射几率产生影响,这可能是由于表面电荷之间的相互作用改变电子的发射势垒所导致的。光发射电子空间分布的测量结果表明,在线偏振飞秒激光作用下,金七聚体纳米结构光发射电子的空间分布随入射激光波长的变化不明显。而在圆偏振飞秒激光作用下,金七聚体纳米结构光发射电子的位置随入射激光波长在不同纳米棒之间转换。本文的工作为开展高亮度光阴极以及纳米光电子集成器件的设计与优化打下坚实基础。