中文摘要：

研究束缚于碳纳米管内的分子系统的凝聚、相变和相分离规律；研究纳米尺度空间内高密度、高压力条件下分子液和分子固体的结构和电子结构。为从科学的角度上认识限制于碳纳米管内个别原子、分子向凝聚态演变规律提供原创性的数据和研究结果。探索束缚于碳纳米管内特殊分子液或固体结构的物理和电子特性及潜在应用价值。从理论和实验两方面,对超低能非平衡注入法向碳纳米管内装填其它分子材料进行系统的研究。特别对采用这种方法向单壁碳纳米管内装填氢同位素氘和氚，使碳纳米管成为热核聚变燃料的贮存介质的可能性的问题，进行深入的研究。研究液体在碳碳纳米管内的输运规律及引起的碳管-液体系统的物理、电子和光电子特性的变化，并探讨其可能的技术应用。

结论摘要：

本课题系统地研究了束缚于碳纳米管内的分子系统的凝聚、相变和相分离规律；研究纳米尺度空间内高密度、高压力条件下分子液和分子固体（主要是氢同位素）的结构和电子结构。为从科学角度上认识限制于碳纳米管内个别原子、分子向凝聚态演变规律提供了原创性的数据和研究结果。研究了束缚于碳纳米管内的特殊分子液或固体结构的物理和电子特性，并预见了其潜在的应用价值。从理论和实验两方面对超低能非平衡注入法向碳纳米管内装填分子材料进行了系统的研究，特别对采用这种方法向单壁碳纳米管内装填氢同位素氢、氘和氚，使碳纳米管成为热核聚变燃料的存储介质的可能性的问题， 进行了深入的研究。研究了水等液体在碳纳米管内的输运规律及引起的碳纳米管-液体系统的物理、电子和光电子特性的变化，并探讨其可能的技术应用。利用化学吸附、掺杂等方法对碳纳米管和碳化硅纳米管、纳米线等材料进行功能化，发现可以通过这些功能化手段，对这些材料的电子结构进行调控。 这些结果为这些纳米材料在纳米电子和光电子器件的应用研究提供了理论依据。