等离激元（plasmons）是固体中电子相对于离子实正电荷背景集体振荡的元激发。局域表面等离激元共振可以产生很强的局域电磁场增强,因此在表面增强拉曼、表面增强荧光、等离激元催化化学反应等诸多方面有广泛的应用。本论文首先系统地讨论金银核壳结构纳米长方体的自组装排列及其表面增强效应,然后介绍银纳米颗粒与二硫化钼杂化体系的表面催化反应,最后简单介绍石墨烯超短沟道器件的构筑。主要研究成果如下:1.金纳米棒的自组装排列多年来已得到了广泛的研究,目前单层和三维立体的纳米棒排列都已实现,然而一层一层的排列尚未实现。我们选取金银核壳结构的纳米长方体,利用两步蒸发法,成功地在同一衬底上得到两种不同的层状排列,即横向排列（长轴平行于衬底）和竖直排列（长轴垂直于衬底）,而且这两种排列彼此分离。横向排列是等间距的台阶状结构,每个台阶都是等宽度的,大约是768nm,而竖直排列中不同层的宽度大小不均,宽度在微米量级,每层高度大约是75nm。这两种阵列的间距都可以通过清除表面活性剂来调节,FDTD的计算结果表明,间距的缩小可以极大的促进阵列的电磁场增强。我们采用4-MBA作为拉曼探针分子,研究了两种阵列中的电磁场增强。单层竖直排列的增强因子可以达到3.87×10⁵,而拉曼信号强度随着阵列层数的增加,也是逐渐增强的,这说明等离激元在我们的结构中能够很好地传播。这种层状堆垛结构在表面增强拉曼、等离激元传播、太阳能电池、纳米器件等领域都将会有广阔的基础研究和应用前景。我们用类似方法研究了银纳米立方体的排列,我们发现表面活性剂的种类对纳米立方体的排列有比较明显的影响。此外我们还研究了纳米棒排列中的相分离现象。2.我们将MoS₂转移到的银纳米颗粒（Ag NPs）表面,形成MoS₂+Ag NPs杂化体系。通过调节Ag NPs的尺寸,我们成功的将杂化体系的吸收峰从435 nm调到了532 nm,从而使得杂化体系与入射激光有一个共振吸收。我们测量了不同尺寸的Ag NPs对MoS₂荧光的增强效果,结果发现平均直径6.1、14.5、25 nm的Ag NPs分别对MoS₂的荧光有2.5、13、52倍的增强,说明Ag NPs中的等离激元与MoS2中的激子耦合强度随着颗粒尺寸的增加而增加。我们选用4NBT作为表面催化反应的探针分子,研究了MoS₂+Ag NPs杂化体系的表面催化性质,结果表明随着Ag NPs直径的增加,杂化体系的催化能力也越来越强。杂化体系的催化效果与单独的Ag NPs的催化效果对比结果表明,虽然MoS₂对电磁场有一个衰减作用,但是体系的催化效果反而更好。这种MoS₂+Ag NPs的杂化体系可以扩展到其它二维材料和更多的金属纳米结构中,在表面增强拉曼、荧光以及表面催化反应中都有很大的应用。在论文的最后,我们介绍了石墨烯超短沟道器件的构筑,并测量了其常温和低温下的输运性质。这种器件在量子输运、表面等离激元光子学、光学探测器方面都会有很大应用。