光与物质的相互作用不仅是很多物理现象的核心,其在现代科学技术中也起着至关重要的作用,这其中包括但不限于现代光谱学、激光、X射线源、发光二极管、光电二极管、太阳能电池、量子信息处理。本论文主要基于二维层状材料体系,利用光学和电学表征手段,研究二维材料中光与物质相互作用带来的独特物理性质。具体研究内容如下:1.利用拉曼光谱研究石墨烯中的非绝热电声子耦合。利用“pick up”干法转移的方法制备了超薄六方氮化硼封装的单层石墨烯样品,该样品具有极低的剩余载流子浓度,并同时满足光学测试的条件。通过底栅调节单层石墨烯中的载流子浓度,我们可以实现对体系内电子-声子相互作用的调制。我们首次在实验上观测到单层石墨烯中非绝热电声子耦合导致的Kohn异常现象,证明单层石墨烯中存在非常大的非绝热电子-声子相互作用。2.自旋-层锁定导致中心对称体系中的二阶非线性光电流响应。系统地研究了MoS2中直流二阶非线性效应（包括圆光伏效应和线光伏效应）,证明在中心对称的多层以及块体MoS2中也可以存在二阶非线性光电流响应。我们指出MoS2中独特的自旋-层锁定效应是产生二阶光电流响应的根本原因,由于电子波函数在每层内的局域化使得该体系可以看成单层的叠加,因此只要单层满足直流二阶非线性效应存在的条件多层就同样可以实现,从而不受宏观晶体对称性对于二阶非线性效应的束缚,并且此类直流二阶非线性效应的强度会随着层数单调增加。3.双层二硫化钼中的杂化层间激子。系统地研究了2H相双层MoS2中的杂化层间激子,我们证明这种杂化层间激子可以同时具有层内激子较大的振子强度以及层间激子较大的纵向电偶极矩,因此该类层间激子可以在保证较大的发光强度的同时还具有非常高的电场调控能力。此外,我们还发现共振激发下双层MoS2体系中存在新的一套层间激子,这套层间激子展现出优异的自旋-能谷属性,有着接近于理论极限的负圆极化率,并且还可以通过磁场高效调节谷极化,在谷电子学领域有比较大的应用前景。