磷烯自从2014年被发现以来,由于其具有直接带隙、较高载流子迁移率、具有很好的开关比等性质,可以制作良好的场效应晶体管,并且促进了自旋电子学的发展。为了更好地实现其在自旋电子器件中的应用,本文以磷烯纳米带作为研究对象,并采用非平衡格林函数与紧束缚模型相结合的研究方法,研究了磷烯纳米带的自旋输运性质。首先在第一章介绍了磷烯的背景,包括磷烯的发现、制备、性质和研究现状,然后我们就简单介绍了自旋电子学的发展历史和应用,这可以很好地帮助我们去理解研究背景。在第二章中主要介绍本文研究过程中所用到的有关量子输运的理论,这其中包括会用到的非平衡格林函数和广义Landauer-Büttiker公式。然后就介绍了在本文计算中用到的Kwant软件,包括该软件的优势和应用。第三章主要研究的是在单铁磁近邻作用和外电压作用下磷烯纳米带能带和自旋输运性质。我们会发现在铁磁近邻作用下磷烯纳米带的能带会发生分离,从而引起电导自旋劈裂,这可以很好地应用于磷烯自旋相关器件。我们还发现自旋极化率在电压变大的过程中会出现周期性规律性地振荡,并且可以在-100%和100%之间变化,这种可调自旋输运在自旋电子器件中有重要的应用前景。第四章研究的是在双铁磁条作用下扶手椅型磷烯纳米带的隧穿磁电阻效应。我们通过改变磁场方向发现在有外电场作用下会产生很大的隧穿磁电阻效应。同时我们还发现在电压不断增大的过程中,隧穿磁电阻会在正负间周期性变化。这个发现可以帮助我们实现制作磷烯自旋纳米器件,同时也会促进低能量自旋电子器件的发展。第五章中研究的是在金属电极下锯齿型磷烯纳米带的输运情况。我们探索锯齿型磷烯纳米带中边缘输运的调控方法,通过计算我们发现在两边缘端加电压和删除部分磷原子都可以很好地调控边缘电子的输运,可以实现纳米带的开关功能。这为研究锯齿型磷烯纳米带的边缘输运和相关器件应用提供了理论基础。最后对本文的主要结果进行了总结并对未来的工作提出了自己的看法。通过本文的研究我们可以发现磷烯纳米带作为二维材料中的一员,由于其独特性质,它在未来的自旋电子器件的应用中会有很好的前景。