超冷等离子体是通过激光在阈值附近电离冷却的原子的光电离方法产生的，电子的温度在1-1000K的范围内，离子的温度从几十mK到几K。超冷等离子体与传统高温等离子体相比较，其特点是它的温度足够低，这使得它可以较容易地达到强耦合的状态。并且在这种低温低密度状态下，其特征时间变长，因而可以更为容易的研究等离子体的各种特性。由于超冷等离子体的产生方法（激光阈值电离），使得这种等离子体的密度分布为空间高斯分布，且随着时间的演化等离子体云会自由扩散，密度始终存在径向分布。从而会产生一些新的现象。　　本论文对超冷等离子体中的几个问题进行了研究和探讨。主要做了以下几个方向的工作:　　1、首次引入全粒子模型研究了等离子体的自发电荷分离，以及电荷分离所造成的影响。应用分子动力学模拟进行研究，全面考虑了电子和离子的粒子属性，因而不需要加入前人工作中的电子全局热化假设。发现超冷中性等离子体中几乎必然存在电荷分离，只是电荷分离的程度大小不同。这种电荷分离的程度受到超冷中性等离子体的初始尺度以及电子温度的影响。并首次发现了电荷分离使得等离子体外侧的电子温度的下降速度远大于其内侧的，电子温度存在径向分布，证明了过去的电子全局热化的假设并不合理。虽然等离子体自相似扩散的理论推导中用到了电子全局温度的假设，但是模拟结果表明，即使没有这个假设，等离子体扩散依然能保持良好的自相似性。　　2、首次在考虑了密度梯度的情况下，推导了超冷等离子体的振动情况。与过去的研究相比较，这种考虑了密度梯度的推导更贴近实际的超冷等离子体。计算了包含密度梯度的高斯球状等离子体的振荡以及Tonks-Dattner共振。在波数较大的情况下，高斯球状等离子体的色散关系与一维平板模型的相类似。但在波数较小时，这两种模型下的色散关系有较大的出入。高斯球状等离子体的共振频率随着半径的增大而减小。在实际的计算中，等离子体边界的界定对共振频率的计算结果有一定的影响，说明实验上通过Tonks-Dattner共振来得到超冷等离子体参数有一定限制。　　3、使用了新的耦合系数计算方式，通过粒子对相关函数(pair correlation)拟合出耦合系数，首次给出了超冷中性等离子体中相关性的空间分布和时间演化。发现除了在演化的极初期阶段，用粒子对相关函数提取的耦合强度可以很好地衡量超冷中性等离子体的相关性。等离子体中离子-离子相关的弛豫时间尺度为ω-1pi。模拟结果显示，等离子体的外边界处在等离子体的膨胀后期存在较强的离子-离子耦合区域。