对光子和电子与物质相互作用的探知与解读、相互作用行为的驾驭与改造是当今凝聚态物理研究的前沿热点，本论文面向该研究领域，以搭建实验平台为起步，以构建优良材料体系为基础，多方位发掘并呈现体系中的相互作用行为，旨在澄清其背后的物理图像与核心机制，并以此为支点，进一步开展更具目的性的量子行为调控。研究内容与研究意义可简要概括为如下几点:　　开发新表征技术:我们首先致力于原位综合表征系统这一实验平台的搭建，并进一步发展了双扫描隧道探针表征技术，以及光纤探针配合下多探针协同的微区光学表征技术，为后续量子相互作用现象的探测，乃至更为广泛体系中量子行为的表征提供了重要的技术支持。　　发掘新材料体系:在光子与物质相互作用方面，我们提出氮化铝可凭借其高激子谐振强度、高激子极化偏振性以及纵光学波声子参与弛豫的突出特征，作为研究激子极化激元相互作用、以及推动激子极化激元未来应用的优良材料体系。在电子与物质相互作用方面，我们提出单层人工二维金晶格可凭借其量子行为携带与结构自定义的先天优势，作为研究载流子量子混沌动力学输运行为的优良平台。　　诠释新量子现象:在光子与物质相互作用方面，我们结合变温光学表征与数值计算，澄清了氮化铝材料中激子极化激元的形成与变温演化机制。在电子与物质相互作用方面，我们凭借低温材料制备与双探针隧道谱表征方法，解读了单层人工二维金晶格中载流子量子混沌散射的物理图像，明确了散射体空位排列密集度与排列对称性在载流子输运动力学特性上起到的决定性作用。　　提出新调控策略:在人工二维金晶格体系中，我们提出了以“超原子”为结构单元改造载流子输运行为的调控策略，实现了二维金晶格中宽能量范围内的可调共振输运，也为更为广泛体系中相互作用行为的设计提供了重要的思路参考。