随着信息技术领域、新兴的纳米科学工程的不断推进,自旋电子学已发展成一个跨基础科学、工程设计和产业生产的庞大领域,不但具有重大科学价值,还具有巨大的商业应用价值,探索新型自旋材料体系及相应的自旋信息处理框架已成为新一轮高科技竞争的关键。本论文运用非平衡态格林函数方法针对典型的低维量子体系——零维量子点体系和新型单分子层二维材料（锗烯,锡烯,二硫化钼）在外场调控下的自旋相关的输运性质进行了研究。太赫兹辐照下半导体量子点体系呈现出丰富而独特的自旋热电性质,且通过外场可调控二维材料中量子态,为实现新型自旋器件提供了理论模型和依据。探讨了处于磁场和太赫兹辐射下In As量子点的自旋热电输运。在对称太赫兹辐射下,自旋热优值对温度和磁场呈现出更大的依赖性。在非对称的太赫兹辐照下,我们可以通过调节两端太赫兹辐照的频率不对称率来改变热电流的方向,即产生所谓的制冷效应。值得注意的是我们实现了完全的外部驱动的不对称,不涉及体系的参数和性质,在实际应用中更容易控制和实现。研究了太赫兹辐射下A-B环量子点系统在非线性响应区域的Fano共振和热电输运。数值结果显示在Fano效应和光电子泵效应的共同作用下,电流在非对称太赫兹辐照下呈对称线型。此外,随着太赫兹辐照强度或频率的增加,库仑主峰附近获得功率禁区,且旁带峰位置的输出功率数值有一定的提升。研究了光场和电场调控下锗（锡）纳米带的自旋电子输运性质,发现只有当光场和电场的场强大于等于自旋轨道耦合强度时,纳米带的边缘态发生相变,此时可以实现自旋过滤效应。更重要的是,我们可以通过应用不同旋度的光场来实现开关效应,即实现锗（锡）烯自旋场效应晶体管。采用三带紧束缚模型结合格林函数方法研究了交换场和双电势垒调控下单层锯齿型二硫化钼纳米带结的自旋输运性质。结果表明自旋向下的电导处于稳定值,对施加外场不具有依赖性,整体呈现出量子化平台效应。此外,增大施加外场的作用区域增大体系的整体温度很大程度上削弱了自旋向下的电导振荡趋势,使得自旋过滤效应的有效能量范围大大扩大。