拓扑绝缘体是一类非常奇特的物质相，这类材料最直观的特点就是它们的体态具有能隙，而由于非平庸的能带拓扑，其表面和边界却是受拓扑保护的稳定金属态。拓扑绝缘体中涉及许多重要的物理现象和物理机制，有着广阔的应用前景。因此，这类材料自发现以来，便迅速成为凝聚态物理和半导体器件物理领域的爆炸性研究热点。本硕士学位论文在介绍拓扑绝缘体相关量子效应及其研究进展的基础之上，围绕强拓扑绝缘体表面／边缘态电子输运性质的电磁调控展开研究，其主要包含以下三方面。　　(1)利用非平衡格林函数法和Landauer-Buttiker公式，研究两铁磁电极间强拓扑绝缘体HgTe／CdTe量子阱边缘态狄拉克电子自旋依赖的态密度、电导率、自旋极化率、自旋选择效率以及隧穿磁阻效应。通过对自旋依赖的态密度进行分析，理论上预测到～80％极化的边缘态。通过对自旋依赖的电导率的分析，自旋向上与向下边缘态狄拉克电子的选择效率首次被预测高达90%以上。此外，由自旋阀效应引起的巨磁电阻理论上可达65000%，在自旋守恒与自旋反转隧穿耦合过程中此幅值可进一步得到有效的调制。　　(2)运用波函数匹配方法与传输矩阵方法，研究强拓扑绝缘体B12Se3表面态狄拉克电子在单铁磁势垒和双铁磁势垒调制下的输运性质。结果表明，在单铁磁垒作用下，通过改变磁近邻交换场的大小与方向都可以实现体系表面电子态的完全透射与完全阻塞。当表面沉积的双铁磁势垒处于反平行时，n-n型结和n-p型结透射几率随着磁近邻交换场的方向与强度呈现出相反的变化规律。进一步的研究表明，体系随着铁磁势垒间势强度呈现出周期共振透射特性，且在交换场的调控下振荡位相会发生显著变化，而振荡周期几乎不变。　　(3)基于半导体带间跃迁理论，研究强拓扑绝缘体B12Se3薄膜表面态电子在狄拉克点附近的光学吸收特性。研究表明，在太赫兹频段光场作用下，由于不同价带与导带间的光子吸收跃迁，单光子吸收谱呈现三个吸收峰。理论上，体系的双光子吸收谱应呈双峰结构，而伴随着上、下表面间耦合强度的增加和体系狄拉克点的移动，体系的双光子吸收谱在高频率范围内的吸收峰逐渐消失。因此，系统的双光子吸收谱只有一个主峰。进一步的研究表明，外加垂直电场能有效调制吸收峰的位置及幅值。