在本论文中,我们主要从理论上研究了磁子在由铁磁绝缘体/反铁磁绝缘体/铁磁绝缘体/反铁磁绝缘体/铁磁绝缘体构成的磁性异质结中的输运性质、二维自旋-动量锁定的电子态的自旋输运与动力学行为以及磁无序和自旋流注入对二维材料磁性的影响等内容。以下为这些内容的简要概括:(1)我们从理论上预言了磁子在由铁磁绝缘体(FI)/反铁磁绝缘体(AFI)/铁磁绝缘体(FI)/反铁磁绝缘体(AFI)/铁磁绝缘体(FI)构成的磁子双势垒隧道结中的共振隧穿效应。类比于电子在双势垒隧道结中的共振隧穿效应,反铁磁绝缘体由于具有太赫兹量级的磁子本征带隙而在其中充当磁子的势垒层。基于该磁子隧穿效应,我们进一步提出通过在中间的FI层上施加电场所诱导的DzyaloshinskiiMoriya相互作用,可对磁子的共振隧穿能级进行调控,从而实现磁子场效应晶体管的功能。该磁子场效应晶体管具有无焦耳热、低功耗以及室温下工作的优点。(2)我们从理论上研究了二维自旋-动量锁定的电子态的自旋输运和动力学性质。为了表征该电子态在存在外加交变磁场和自旋注入情况下的非平衡态的自旋输运与动力学性质,我们引进了三个宏观参量,即一个矢量螺旋磁化强度、一个标量螺旋磁化强度以及通常的磁化强度。基于旋量波尔茨曼方程,我们建立了一套上述三个宏观参量所满足的封闭的动力学方程。通过解该方程,我们预测了几个与磁性和自旋输运相关的现象,这包括在交变磁场激发下的磁性共振态、自旋-电荷转换以及由螺旋磁化强度的动力学过程诱导的自旋流。(3)我们从理论上研究了磁无序和自旋流注入对二维材料磁性的影响,其中磁无序用一个沿磁矩方向的单轴随机磁场描述。我们发现磁无序在二阶微扰作用下会降低磁子的带隙,因而使得二维磁性相变的居里温度减小,并且使其相变从二级相变演变为一级相变,即相变点处的磁化强度有一个不连续的变化,并且该不连续的磁化强度变化正比于磁无序的强度。另外,我们研究了自旋流注入对二维材料磁性的影响。我们发现当注入的自旋流的自旋极化方向与二维磁性材料的磁矩方向一致时,自旋流的注入通过压制磁矩的热涨落而能有效地提高体系的磁相变温度;而当自旋流的自旋极化方向与二维磁性材料的磁矩方向相反时,自旋流的注入则会增强磁矩的热涨落,并在足够大的自旋流注入下磁矩最终会发生翻转。不同于三维情况,由于二维中更为显著的磁矩热涨落,我们发现二维磁性材料磁矩的临界翻转自旋流密度对温度的依赖十分敏感。另外,我们指出在存在自旋流注入时,各向同性的二维磁性材料会存在沿着自旋流的自旋极化方向的磁有序,即Mermin-Wagner定律在该情况下不再成立。其原因是自旋流的注入会诱导出一个有效的磁子带隙,从而使得Goldstone模式的磁子数收敛。