随着ATLAS和CMS实验组关于Higgs粒子探测结果的发表，标准模型的最后一个组成部分也已经被探测器捕捉到。然而，仍然还有很多问题标准模型无法解决，促使人们去探寻超出标准模型之外的新物理。其中重子生成和暗物质是超出标准模型新物理的两个核心课题。　　在重子生成方面，我们研究了单态费米子暗物质模型中的电弱相变。单态费米子暗物质模型是通过在标准模型的基础上扩展一个规范单态标量粒子和一个规范单态Dirac费米子得到的模型，其中规范单态Dirac费米子可以作为暗物质的候选者。单态费米子暗物质模型中的规范单态标量粒子与标准模型Higgs粒子的混合使得暗物质粒子与标准模型粒子能够发生相互作用。同时规范单态标量场具有非零的真空期望值，这使得单态费米子暗物质模型能够产生足够强的一阶电弱相变。我们计算了单态费米子暗物质模型中的有限温一圈有效势，并对其满足强一阶电弱相变条件的参数空间进行了研究。我们发现，当有限温有效势包含了树图阶势垒和圈图阶势垒的时候，强一阶电弱相变条件给出了第二个Higgs粒子质量的上限～600 GeV;而如果仅包含树图阶势垒，第二个Higgs粒子质量的上限大约要低100 GeV。在考虑了现有实验对模型可观测量的限制（包括Planck实验对暗物质的剩余丰度的限制、LUX实验对暗物质-质子散射截面的限制、LHC数据对Higgs信号强度的限制、LEP实验对Higgs-Z-Z耦合强度的限制、电弱精细检验对Oblique parameters的限制）之后，第二个Higgs粒子的质量被限制在～30-350 GeV，而两个Higgs粒子之间的混合角被限制在α(≤)28°。相应的暗物质质量范围在～15-350 GeV。而如果考虑XENON1T实验的排除能力，模型的参数空间会被进一步限制:两个Higgs粒子的质量简并，或者两个Higgs粒子之间的混合角足够小。　　在暗物质直接探测方面，我们研究了通过轻中间粒子与原子核进行相互作用的暗物质。当采用有效算符方法进行研究时，在通常采用的contact相互作用假设中，中间粒子的传播子通常被作为常数。然而，如果轻中间粒子的质量与暗物质-原子核相互作用中的动量转移可比，那么暗物质-原子核散射截面将于通常考虑的contact相互作用有很大不同。按照有效算符中运动学压低因子的不同，我们将有效算符分为三类:第一类没有运动学压低因子，第二类正比于q2，第三类正比于v(上)2。针对这三类有效算符，我们对CDMS-Si、LUX和SuperCDMS实验给出的数据进行了整体拟合。我们发现，轻的中间粒子可以使CDMS-Si实验结果和LUX、SuperCDMS实验结果间的不一致性得到很大的缓解。拟合给出了中间粒子质量的置信区间:在68％置信度下，三类有效算符都倾向于一个质量为mφ≤20 MeV的中间粒子。同时轻的中间粒子使得暗物质质量的上限有很大放松。