本文重点研究了非磁性金属和磁性金属/电介质颗粒复合体系的光学性质，主要集中在： 1.金属/电介质逾渗复合体系的光学性质逾渗现象普遍存在于颗粒复合体系中，当颗粒达到一定浓度时，复合体系的物理性质发生突变，尤其在金属/电介质颗粒复合体系中，实验和理论都证实在逾渗阈值附近复合体系的光学特性与远离阈值时有很大的差异。在阈值附近，复合体系的近红外吸收最大，并且远比单一金属组分的吸收系数大的多，而且体系的光学性质，如吸收、反射和透射几乎与频率无关。另一方面，复合体系的介电常数不仅在数值上变化，而且更重要的是符号发生从正到负的突变。此时，金属组分的临界浓度略大于逾渗阈值称之为光学阈值。本文中，用退极化因子来表征颗粒形状，研究了颗粒的几何形状对逾渗阈值和光学阈值的影响。颗粒形状偏离球形越大，越容易形成连通路径，阈值越低；反之越高。我们进一步考虑了体系中颗粒形状各不相同，引入形状分布函数，研究了形状分布与光学阈值的关系。通过调节形状因子，我们可以获得低阈值或高阈值复合材料，颗粒的形状效应是影响阈值的一个重要因素。特别是在光学阈值附近，体系的有效介电常数从正值变为负值，使“金属型”光子带隙材料(介电常数小于0)和左手化材料(介电常数和磁导率均为负值)的出现成为可能。我们对金属/电介质颗粒复合体系的阈值变化的形状效应作出了较为全面的理论预测，并将进一步探讨引起阈值变化的其他因素。 2.金属/电介质颗粒复合体系的光子带隙的研究 　　光子带隙材料的带隙特征使它成为新一代光通讯器件和光存储器件。从上个世纪八十年代末提出这个概念以来，由于其巨大的应用前景，实际应用和器件开发迅速发展。金属与电介质材料周期性排列的一维、二维和三维结构，可以明显的增加带隙的宽度。最近实验发现无规体系中也可能出现带隙及多带隙，磁性介质的引入同样具有带隙特征。