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拓扑绝缘体是一种全新的电子态。像普通的绝缘体一样,这种材料具有体带隙,但它的表面态是受到保护的导电态。表面态与自旋轨道相互作用和时间反演对称性相关。二维的拓扑绝缘体是量子自旋霍尔绝缘体。三维的拓扑绝缘体的表面态具有新奇的自旋极化的二维狄拉克费米子。如果表面态打开一个能隙,三维的拓扑绝缘体的表面上可以产生新的态。表面态在时间反演对称性受到破坏的情况下将会导致具有新奇的拓扑磁电效应的量子霍尔态。超导能隙可以使其产生具有Majorana费米子的态.这些奇异的特征都使得拓扑绝缘体在未来的自旋电子学和量子计算中具有无限的应用潜力。也正因为如此,拓扑绝缘体一经问世,便引发了巨大的研究热潮。本文研究拓扑绝缘体薄膜材料的输运性质,主要研究工作包括：Cr掺杂BixSbyTe3中铁磁性的研究；Bi2Se3中线性磁阻的研究；Fe掺杂Bi2Se3薄膜的输运性质研究。研究的目的是生长高质量的拓扑绝缘体单晶材料,并通过机械剥离制备薄膜样品以增大材料表面态在输运中的贡献,研究过渡金属掺杂拓扑绝缘体材料的铁磁性的产生机制及拓扑绝缘体中线性磁阻效应的物理机制。通过研究,主要得到以下结果：(1)我们进行了Cr掺杂BixSbyTe3晶体的输运测量。使用磁性杂质散射模型分析实验数据,我们可以估计Cr掺杂BixSbyTe3晶体的交换相互作用Jpd的数值。随着Bi掺杂浓度的增大Jpd逐渐减小。磁性杂质散射和声子效应在电阻中起重要作用,当样品中的缺陷增多时,弱局域效应变得很重要。我们的结果表明Cr0.2BixSb1.8-xTe3晶体的铁磁性仍然来自于Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida (RKKY)相互作用。(2)到目前为止,对于拓扑绝缘体的研究主要集中在对新的拓扑绝缘体材料的预测,使用角分辨光电子能谱仪寻找拓扑态,以及与自旋极化态相关的基础研究。线性磁阻的发现使得拓扑绝缘体可以用来制作传感器。我们首先生长块状单晶,通过机械剥离获得薄膜样品,研究了拓扑绝缘体Bi2Se3的新奇磁输运特性。低温下霍尔电阻对磁场的关系呈非线性行为,横向磁阻对磁场的关系呈线性行为。温度为2K,磁场强度为5T时,磁阻可以达到60%；在40K以下,磁阻随磁场线性变化,并且随着温度的变化很小；磁场强度为5T时,磁阻没有饱和的迹象。当温度高于40K时,磁阻表现为磁场的二次依赖关系。通过分析我们认为拓扑绝缘体Bi2Se3中的线性磁阻与其载流子的迁移率密切相关。线性磁阻的发现对拓扑绝缘体的实际应用具有重要意义。(3)在3d过渡元素(V, Cr, Mn, Fe)掺杂的Bi2Se3, Bi2Te3, Sb2Te3单晶或者薄膜中人们发现了铁磁态。在这些磁性的拓扑绝缘体中,使用角分辨光电子能谱,人们仅仅在Fe, Mn掺杂的Bi2Se3中观察到预期的具有质量的狄拉克费米子。虽然在狄拉克点附近观察到的能隙很大(60meV), FexBi2-xSe3的体态磁性质仍然具有争议。在这里我们进行了Fe掺杂Bi2Se3晶体的输运测量。输运测量结果表明我们生长的单晶样品不具有铁磁性。