本论文应用量子波导理论对半导体Aharonov-Bohm(AB)测试仪中自旋相关的电子输运特性进行了研究。我们所研究的半导体AB测试仪由半导体AB环连接两个铁磁电极组成,且在环的下部存在势垒,两个铁磁电极的磁化方向分别为平行和反平行排列。考虑半导体AB环中Rashba自旋轨道耦合以及势垒的影响,利用散射矩阵方法计算了自旋相关的隧穿系数。由隧穿系数利用Landauer-Büttiker电导公式和隧穿磁电阻理论分别计算了自旋相关的电导、自旋极化率和隧穿磁电阻。结果有以下几部分内容:1.利用散射矩阵的方法推导出电子通过A-B测试仪的隧穿系数及电导,结果表明,总磁通和势垒的存在可以影响AB测试仪中两类电导零点的出现,电导展现出的AB谐振主要由磁通和势垒控制,我们所研究的结构展现出很好的AB谐振,这个结果更有力的证明了半导体介观环中A-B效应的存在。2.首次把AB介观多臂环的电极变为铁磁电极进行研究。在铁磁电极磁矩平行排列时,不同自旋态电子展现出不同的输运性质;当磁矩反平行排列时,自旋对电子输运性质的影响消失,但电子整体的透射概率明显减小。由于铁磁电极的存在,出现了明显的自旋极化现象,且我们研究的模型可以得到很大的自旋极化率和隧穿磁电阻,这充分说明我们的器件非常有利于应用在传感器和磁记录上。3.计算了Rashba自旋轨道耦合的存在对电子隧穿性质的影响,结果表明Rashba自旋轨道耦合的存在是由于外加电场的作用,在此作用下,电子的隧穿概率有所提高,且出现了自旋滤波现象;自旋滤波的出现不仅依赖于电场,还依赖于磁场的存在即AB磁通。