新型拓扑材料和拓扑物态的发现是当前凝聚态物理领域的重要前沿课题之一,拓扑材料由于具备独特的能带结构、拓扑准粒子原激发和拓扑保护的新奇物理效应,不断丰富着凝聚态物理的研究内涵。磁性拓扑半金属作为拓扑材料家族中的重要成员,由于“拓扑”和磁学的结合,导致这一材料体系中存在磁有序、拓扑电子态和电子关联效应等多重耦合作用的并存和竞争,成为开展新型拓扑物态和奇异物性研究的热点材料体系。此外,外场调控下磁性拓扑材料磁结构的变化,可诱导材料体系的电输运行为呈现出诸多新颖的物理效应,其中具有螺旋磁结构的拓扑材料由于其磁结构的丰富性,成为开展奇异电磁输运特性研究的重要候选体系。本论文选取具有螺旋磁结构的半金属材料NdAlSi和LaMn2Ge2为研究对象,通过单晶生长、磁性和电磁输运性质测试,探究外磁场下磁结构演化和电输运性质之间的内在关联。本论文的主要内容有:1.对四方晶系NdAlSi（空间群:I41md）单晶的磁性和电输运性质进行研究。磁化率测试结果指出:NdAlSi存在两个磁相变(TN1～7.2 K,TN2～3.2 K),低温下（T=2 K）为非共线亚铁磁基态,磁化强度表现出易磁化轴沿c轴和难磁化轴沿ab面的各向异性行为。当磁场沿c轴（H//c）时,系统在外磁场下发生“上上下（up-up-down）→铁磁”的场致相变行为,当磁场沿ab面则无场致相变行为。电输运测试表明:随着温度变化,在顺磁相和反铁磁相,NdAlSi均表现出正的巨大磁电阻响应,表明NdAlSi具有半金属特性;在TN以下,在场致相变的磁场附近表现出巨大负磁电阻和反常霍尔效应响应。实验观测到的反常霍尔霍尔电导=660Ω-1·cm-1,与本征机制的霍尔电导率计算基本吻合。进一步对Ge掺杂体系的磁性和电输运进行分析,结果表明,Ge掺杂体系场致相变的临界磁场向低场移动,与NdAlSi单晶相比具有较小的本征机制反常霍尔电导率,是研究反常霍尔效应的良好平台。2.对螺旋磁结构的LaMn2Ge2（空间群:I4/mmm）室温附近的磁性和反常霍尔效应进行研究。随温度降低,LaMn2Ge2单晶经历从高温顺磁到螺旋反铁磁序（TN～362 K）再到圆锥磁有序（TC～325 K）的相变,两个磁有序态的螺旋轴均沿c轴方向。电输运测试表明:LaMn2Ge2单晶具有强的各向异性磁电阻和反常霍尔效应,当磁场沿着c轴方向时只出现传统的（conventional）反常霍尔效应,磁场沿着ab面内时,则呈现出拓扑霍尔效应。结合转角磁化强度和反常霍尔效应的测试,发现当磁场偏离c轴时可诱导拓扑反常霍尔效应的出现,并在自旋翻转附近HC达到极大值。角度依赖性的研究表明,当磁场与ab面呈～15o夹角时达到最大值。巨大拓扑反常霍尔效应的物理机制源于倾斜圆锥序产生的手性演生磁场（χ,emergent magnetic field）,倾斜磁场可调控“演生磁场”达到极大值。进一步增加高场（超过饱和磁场）,拓扑霍尔效应消失,则归因于共线（或共面）铁磁序形成而导致“演生磁场”为零。