纳米材料（Nanomaterials）

        通过减小固体材料一个或多个方向的尺度，可以打破材料中原有的空间周期性对称条件。而当尺寸减小到与材料中的电子玻尔直径——纳米量级——相当时，会引入“量子限制效应”，这类材料被统称为纳米材料。纳米材料在光电器件中有着广泛的应用。

    与原本的体材料相比，纳米材料的能级结构以及电子态密度都会有明显的变化。多体相互作用在更小的体积限制下也会增强。同时纳米材料有着多样的制备方式，这给研究人员提供了丰富的研究空间和调节手段。

1. 量子相干动力学（Quantum Coherence and Dynamics）

        量子相干性起源于量子力学，是区别于经典物理的重要量子特征。在系统的相干性消失之前，需要利用量子理论描述。而在我们关注的许多体系中，退相干的时间尺度往往在飞秒至纳秒量级。这便需要使用超快光谱技术来探究其中量子相干的过程；

        我们主要关注胶体量子点中带边离散能级间的量子相干效应。利用低温实验条件以及二维电子相干光谱技术，我们可以探测到电子态间以及电声子之间的耦合。此外我们还可以进一步探究电子态及自旋的退相干机制。

2. 激子精细能级（Fine Structures of Excitons）

        半导体的纳米晶体的激子能级结构决定着它的发光性质。具体到近来广受关注的钙钛矿结构纳米晶体中，人们发现其具有与传统半导体材料不同的激子精细能级。这与其自旋轨道耦合、电子空穴交换相互作用、对称性破缺等多种效应有关。这些精细能级有的可以进行辐射跃迁，还有的无法直接辐射跃迁（暗态），它们具有不同的自旋组态。这些暗态的存在可能会影响光电器件的性能。我们可以通过磁光光谱技术来研究不同自旋组态的能级结构。

3. 多体相互作用（Many-body interaction）

        激子可以被看作一种准粒子，多个准粒子之间也会有库伦相互作用，而多体相互作用也是凝聚态物理中的重要议题。数个电子和空穴可以形成激子、带电激子、双激子等。其中的高阶成分的性质一直是实验测量的难点，包括相互作用强度、存在的寿命以及其中的量子相干性。我们对钙钛矿纳米晶体中的双激子进行了初步的研究，通过不同偏振架构的二维电子光谱实验，我们得到了其双激子束缚能与量子限制效应的关系。