拓扑绝缘体(TI)作为一种新的量子物态,其体态是具有能隙的绝缘态,而边界或表面态则是无能隙的金属态。在众多TI材料之中,由于Bi2Se3具有一个相对较大的能隙(0.3 eV),并且其表面能带结构简单,因此常被视为研究TI材料的参考体系。然而实际制备出来的Bi2Se3单晶块材和薄膜材料由于Se空位和BiSe反位缺陷的存在,使得费米能级位于体导带的下部,不能穿越体能隙,从而掩盖了表面态对电导的贡献。通过元素的掺杂效应可以改善由于缺陷引起的重离子掺杂现象,从而使费米能级移到体能隙之中,凸显出表面态的贡献。同时,当TRS被破坏,打开表面带隙,可以伴随产生许多奇特的现象,比如拓扑磁电效应、弱局域效应等等。目前常用的打开能隙的方法有两种：一种通过磁性元素掺杂来实现；一种通过与磁性材料构成异质结或复合结构来实现。基于以上考虑出发,全文工作分成了以下两个部分：第一部分主要研究了过渡元素掺杂BiSe的性能。过渡族元素具有未填充满且能够成键的d轨道以及比较大的电荷半径比,使之与其它元素有明显区别。在Cd掺杂的样品中,所有掺杂样品均表现出金属行为。当温度大于30K时,电子与声子间的散射和电离杂质散射共同起作用。当温度小于30 K时,电子与电子间的散射作用占主导地位。当Cd的掺杂量为0.07时,样品在低温阶段的磁电阻出现了明显的拐点。另外,掺杂量的增加,抑制了磁电阻对温度的依赖关系。在Ir掺杂的样品中,随着Ir掺杂量的增加,样品的晶格参数、电阻率和磁电阻均出现先增加后减小的趋势。当掺杂量增加到0.07时,样品的磁电阻在整个温区都变为负的,呈现出负的磁电阻行为。这种现象可能是由样品晶体结构中的纳米缺陷造成的。Mn掺杂的Bi2Se3单晶质量良好,Mn元素的掺杂调控了样品的导电机制,样品的导电类型也由n型(x<0.07)变为p型(x=0.07)。对于p型样品,其电阻率-温度变化曲线呈现出与n型样品明显不同的变化趋势,即：随温度的增加电阻率先减小后增加。并且p型样品在低温下(10 K及15K)出现了明显的SdH震荡现象。第二部分首先对Bi2Se3/La0.7Sr0.3MnO3复合结构的制备及性能进行了研究。对于硅橡胶粘接的复合样品,其电阻、磁电阻变化曲线均在230 K左右出现峰值,峰出现的位置基本与基底情况相同。峰强随着Bi2Se3层厚度的增加而减弱,到达一定厚度时电阻峰消失,这很可能与自旋注入效应有关。与Bi2Se3目比,复合样品的电阻曲线在低温区域出现绝缘-金属转变,并且对应的转变温度随磁场的增大近似线性增加。同时,在磁电阻随磁场变化曲线中还观察到了线性磁电阻行为。对于用环氧树脂粘接的复合样品,只在磁电阻变化曲线中观察到比较宽的磁电阻峰,峰出现的位置也基本与基底磁电阻变化曲线中峰值出现的位置相同。在低场(1T)下,我们还观察到了负的磁电阻效应,这种负的磁电阻效应很可能来源于近邻效应或局域自旋散射。最后简单研究了Bi2Se3/La0.7Sr0.3MnO3双层膜的制备及输运性能。