新奇物性材料的发现往往会为基础研究的突破和电子器件的应用带来契机,对推动凝聚态物理学的发展有非常重要的作用。电输运以及热输运测量技术是凝聚态研究材料性质的最基本,也是最常用的方法。本篇博士论文采用电和热输运技术,结合其它辅助手段,研究了凝聚态物理领域前沿的两种新奇材料的量子输运性质,分别为:半金属磷化铌(NbP)中受自旋螺旋性保护的外尔费米子;新型热电材料锡化硒(SnSe)的电子结构和空穴掺杂的起源。狄拉克、外尔以及马拉约那费米子是狭义相对论框架下的三种基本费米子。但迄今为止,除了狄拉克费米子,高能物理实验上仍然没有发现另外两种费米子。凝聚态物理为研究这种相对论性粒子提供了一条捷径。理论和第一性原理计算预言,在一些特殊的固体材料里面,准粒子的集体模式可以模拟这些费米子的行为。我们通过量子输运、热电势和能斯特效应研究发现,在磷化铌这种半金属材料里面的确存在外尔费米子。对于无质量外尔费米子,自旋螺旋性将自旋和动量的方向锁定,这种锁定会显著降低载流子的背散射几率,所以NbP在低温下的迁移率可以高达107cm2V-1S-1。我们发现,这些外尔费米子对磁性杂质非常敏感。非磁性杂质比如Zn和Cu的掺杂对输运几乎没有影响,但磁性杂质比如Fe或者Cr显著降低了 NbP的迁移率。我们的研究首次证实了固体中自旋螺旋性对外尔费米子的保护作用。给固体施加温度梯度时,沿着梯度方向会产生热电势。我们可以用这种效应来直接将热能转换为电能,也可以利用它的逆效应来制冷。我们用热电优值(ZT=S2σT/k)来衡量热电材料的性能。一个良好的热电材料既要有高热电势(S),高电导率(σ)也要有低热导率(K)。一个热电材料只有当ZT高于2以上时,其转换效率才可以提高到具备大范围应用的价值。锡化硒(SnSe)是最近发现了一种新型的热电材料,沿特定方向其ZT在973K可以达到2.6。但到目前为止,关于其电子结构以及p型导电的起源仍然缺乏足够认识。我们通过量子振荡结合角分辨光电子能谱研究,首次发现了 SnSe中存在准线性色散关系的pudding形费米面。这种pudding形费米面对SnSe中高电导和高热电势起到了决定性的作用。此外,我们发现SnSe晶体层间广泛存在SnSe2微畴,这些微畴和SnSe之间形成了载流子转移,导致了 SnSe中的空穴型导电。转角量子振荡发现SnSe存在三维的费米面,这和其二维黑磷结构以及理论预言的弱层间耦合作用不一致,我们发现在SnSe中存在一种特殊的相间层间点位移,这些缺陷将具有相同铁电极化场的相间层间连接起来,增强了层与层之间的耦合作用。