空气中激光辐照硅靶的研究已有多年。基于激光与物质相互作用的基本理论，本文就纯水或水溶液中纳秒激光辐照硅靶时硅靶表面产生的自组织图案和液体中获得的纳米颗粒进行了一些实验研究和理论分析。　　 1、激光辐照水中硅表面导致图案结构　　 (1)我们首次利用激光辐照水中硅表面获得了自组织图案，该图案为准六方点阵排布，其周期约10μm。我们发现这种图案存在于一定的激光能量密度范围内，此时被辐照加热的硅表面处于熔融状态。我们提出瑞利-泰勒失稳是导致表面图案的本质机制，并提出了图案的时间演化方程。　　 (2)利用化学气相沉积法在石英衬底上生长了一层约1μ m后的硅薄膜，然后在水中用激光辐照该硅薄膜获得了多孔的蜂窝状结构，观察了该结构的形成过程，利用瑞利-泰勒失稳合理地解释了多孔结构的形成机制。这个结果实质上提供了一种制备多孔表面的新方法。　　 2、激光辐照水中/水溶液中制备纳米颗粒　　 (1)在水溶液用激光辐照硅靶获得了硅纳米颗粒，所得的颗粒具有高分散性、尺度小(<5nm)等优点，首次发现了液体层高度对制备的纳米颗粒的品质具有巨大影响。研究了纳米颗粒形成的基本过程，分析了其中的流体力学效应，指出在该过程中在液体中形成冲击波是液体层高度效应的物理基础，合理解释了液体层高度效应。改方法制备纳米颗粒不会引入其它离子或分子，具有潜在的生物应用可能性。　　 (2)在柠檬酸溶液中辐照硅靶获得了硅纳米颗粒/纳米棒混合体系，该体系发很强的蓝色荧光，放置2年后荧光略微红移，强度没有明显减弱，肉眼清晰可见。