芳香性是芳香族化合物的重要化学性质之一，明确环状共轭体系的芳香性对了解体系的化学反应性能和稳定性至关重要。通过量子化学计算和波函数分析对凯库勒烯（Kekulene）的芳香性、单光子吸收（OPA）和双光子吸收（TPA）光谱及电子转移特性进行了详细的研究；通过多中心键级和AV1245指数对分子中不同苯环的芳香性进行了定量分析；通过电子定域化函数（ELF）、定域化轨道定位函数（LOL）、磁感生电流和等化学屏蔽表面（ICSS）等多种方法，对Kekulene的芳香性进行了研究；通过电荷差分密度（CDD）对OPA和TPA跃迁过程的电子转移进行了可视化分析。结果表明，1、2环的芳香性明显强于3、4环；ELF和LOL的 \mathrm{\pi } 电子可以在1环两侧高度离域并形成回路；OPA光谱具有较高跃迁偶极矩的激发态，更易成为TPA过程中的中间态。研究结果可为不同体系的芳香性提供有效的理论方法和应用途径。

基于第一性原理和波函数分析理论，研究了锯齿形边界的不同旋转角度（转角）的双层转角石墨烯纳米片（Z?TwBLG?NS）的单光子吸收光谱（One?photon absorption,OPA）和双光子吸收光谱（Two?photon absorption,TPA）以及它们的电子激发特性。研究了OPA和TPA随转角变化的规律及特性；对电子跃迁特性进行了可视化分析。结果表明，当转角不为0°时，吸收峰出现了不同程度的红移，说明转角对体系的吸收光谱有调制作用；转角不为0°的双层转角石墨烯纳米片具有明显的边界效应，电子和空穴等值面主要分布在边缘处。揭示了莫尔纹对电荷转移的限制作用，体现在聚集于莫尔纹处的电子和空穴分布的差异。研究结果为转角调控下的双层石墨烯纳米片光学特性提供了物理机制的分析依据，也为相关的研究工作提供了思路和方法。