低维磁性材料具有新奇的量子基态和异常丰富的物理性质,而且与高温超导、多铁性等功能材料密切相关,因此吸引物理学家的广泛关注。对低维磁性材料物理性质的研究有助于探索引起这些奇异现象的机制以及寻求新的功能材料。本论文针对低维磁性材料中磁场诱导的量子相变现象以及磁激发对热输运的影响,研究了具有磁振子玻色-爱因斯坦凝聚相变的自旋二聚物材料Ba3Mn2O8、强烈各向异性和几何阻挫的准一维磁性材料Ca3Co206和Ca3CoMnO6以及存在交错磁化的有机自旋链材料CuCl2·2（（CH3）2SO）的低温物理性质和热传导。论文正文分为四章,每章内容概要如下：第一章综述了低维自旋体系一些基本性质、量子相变和低维磁性材料热输运研究的实验进展。首先简单介绍了自旋链和自旋二聚物的基态和激发态的性质；然后是概括性地介绍了低维量子磁体中的量子相变和磁振子玻色-爱因斯坦凝聚现象；最后重点介绍了热输运的基本概念和低维磁性材料热输运实验研究的现状。第二章主要研究自旋二聚物材料的Ba3Mn2O8单晶在极低温和强磁场条件下的热输运性质,并通过热输运测量来探测磁场诱导的相变和磁振子在热传导中的作用。零场条件下,低温热导率表现出单纯的声子导热行为。在外加磁场中,随着自旋能隙的逐渐消失,磁激发被大量激发出来,导致声子受到的磁散射随磁场的增加而增强,并使热导率受到很强的压制。极低温条件下,自旋能隙的闭合导致磁振子玻色-爱因斯坦凝聚态的出现,但并未在磁振子凝聚相观测到可观的磁热导率,声子在相变的位置受强烈的散射。第三章主要介绍了具有强烈各向异性和几何阻挫的自旋链材料Ca3Co2O6以及Mn4+替代的Ca3CoMn06单晶的热输运性质。零场条件下,二者的热导率温度依赖关系在极低温条件下对传统边界散射极限的声子热输运存在明显偏离。另外,外加c方向的强磁场显著地抑制材料的热导率。这些结果说明零场中存在磁激发的导热贡献,外加磁场能够抑制磁激发的产生从而对低温热导率有明显的减弱作用。这表明Ca3Co2O6和Ca3CoMn06在低温下并不能简单地用伊辛模型进行描述。第四章主要研究了存在交错磁化的有机自旋链材料CuCl2·2（（CH3）2SO）单晶在外磁场中的低温比热和极低温热输运性质。该材料在极低温条件下出现反铁磁有序相,热传导结果表明在有序相中存在磁激发对导热声子的散射作用,外加强磁场引起有序相的消失以及伴随着出现的自旋能隙减少了磁激发对声子的散射使得材料的热导率在外磁场中有明显的增大。