二维过渡金属二硫化物具有独特的三明治原子层结构,在光电性质方面表现出很多新奇的物理现象,包括激子效应、多体效应和拓扑方面的量子自旋霍尔效应等等。而未来的纳米场效应管,纳米光电传感器和无耗散的传输器件等将十分依赖于这些独特的性质。目前人们已经通过超快光谱学对这种材料的载流子动力学,多体效应进行了广泛深入的研究,为其进一步在光电器件方面的应用奠定了基础。目前的研究显示,1H相过渡金属二硫化物的激子早期形成过程仍然存在争议。对其载流子过程的研究有助于揭示光电器件的物理学响应本质。另外,第一性原理预测了这类材料中的多种新奇物理现象,其中1T’的预测及其Z2拓扑性质的发现,为拓扑绝缘体家族提供了新的成员。其无耗散的拓扑边缘态无论是在目前的基础物理研究还是将来的节能应用方面都有重要的意义。然而,目前对于二维拓扑材料边缘态的研究缺乏细致的讨论,这影响了人们对拓扑态的观测和应用。在本工作中,我们通过讨论1H相WS2载流子动力学和1T’-MoS2的边缘态,来进一步澄清其内在的物理图像。具体如下:（1）我们应用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱来揭示在1H相多层WS2能带K谷中最低能激子形成过程中初始的光生电子和空穴分离的非平衡动力学过程,从而区分了带电载流子热平衡化和冷却过程以及伴随的多体效应对激子共振峰的影响。首先空穴的热平衡化速度比电子的快,而从观察到的热平衡化时间对泵浦流量的依赖性可以证明它们都是主要通过载流子-载流子散射进行。同时电子空穴的衰减时间常数对泵浦流量的不同依赖关系预示着电子随热平衡化后的冷却过程可能是由声学声子主导的,而对于空穴,则主要是横向光学声子。在A激子共振激发下,我们观察到激子共振峰在时间演化中先是红移向蓝移发生剧烈反转,随后转变为缓蓝移。这个快速红移过程可能是由于电子空穴等离子体中准自由带电载流子之间库仑相互作用所引起的强烈屏蔽导致的。而随后的缓蓝移是热激子冷却过程中多体效应竞争的综合结果。我们的发现阐明了选择性载流子超快动力学以及它们的多体效应,为基于单一类型载流子传输特性的光电器件开发提供了新的可能性。（2）我们在第一性原理框架下讨论了拓扑材料1T’-MoS2边缘态,这是一种大带隙量子自旋霍尔绝缘体。由于锯齿型（zigzag）纳米带起扶手椅型（armchair）纳米带在表现拓扑态方面具有更高的器件利用率,我们重点研究了1T’-MoS2锯齿型纳米带的边缘态。结合对时间反演对称性的分析,我们在结构优化后的纳米带能带上,观察到两种类型的导电边缘态,即拓扑边缘态和悬挂键边缘态。而未结构优化的锯齿型纳米带只有拓扑表面态,表明悬挂键边缘态是边缘结构的重构的结果。通过原子轨道投影分析,我们发现悬挂键源于边缘的Mo原子。为了在真实边界获得干净的拓扑表面态,我们对金属原子采用特定构型的氢钝化,最终使平庸的导电边缘态消失。另外,进一步讨论了真实边界的自旋极化,揭示出拓扑螺旋态与拓扑色散关系在对纳米带的宽度依赖方面存在差异。