石墨烯和碳纳米管具有许多优异的物理性质,是理想的纳米器件材料。随着碳基磁学的蓬勃发展,石墨烯和碳纳米管成为新一代电子器件的重要研究对象。石墨烯和碳纳米管在自旋输运方面具有优异的特性,自旋扩散长度能达到微米量级,所以其在碳基磁学及其器件上具有很高的研究价值。本论文主要是对石墨烯和碳纳米管的电子器件的物理特性进行研究,尤其是与碳基磁性相关的物理现象。首先我们构建了一种基于单层石墨烯的霍尔器件,并研究其反常霍尔效应;其次我们通过研究碳纳米管场效应晶体管的电滞特性,发现其能受到磁场调控。论文的两个主题,如下所述:1.构建了一种基于单层石墨烯的霍尔器件,并观测到反常霍尔效应。无外加磁场情况下,在石墨烯霍尔器件中测得霍尔电阻(R_xy),并且随着石墨烯无序度的增加而霍尔电阻增大。对比热处理前后器件中石墨烯条带的拉曼光谱,D峰强度增强并且I_D/I_G从0.31升高为0.58。同时,器件热处理后,器件的霍尔电阻R_xy从热处理前的0.3 kΩ变成了6.9 kΩ,这表明单层石墨烯的反常霍尔效应是由器件中石墨烯条带上的缺陷诱导产生。器件的霍尔电阻可以利用栅压进行调控,最大可达到11.4 kΩ,霍尔角约为0.26。此外,横向电阻率ρ_xy与纵向电阻率ρ_xx成正比,实验结果与反常霍尔效应的斜散射机制相符合。2.研究了一种与磁性相关的单壁碳纳米管晶体管的电滞回特性,其机理可能与单壁碳纳米管中存在磁矩有关。在室温大气条件下,测量单壁碳纳米场效应晶体管的电学性质,发现其具有明显的电学滞回现象。于此同时,对器件施加外加磁场,这种电滞特性能利用外部磁场进行调控,并且在正、负磁场下器件的电滞特性存在很大差异,这或许与单壁碳纳米管的磁各向异性有关。因此,此类单壁碳纳米管晶体管在自旋电子器件中具有巨大的潜力,为高密度、低功耗的非传统集成电路的发展提供了新的方法。