在近年的电子器件发展的过程中,高度集成化及器件尺寸的微纳化是其发展的主要趋势,基于低维纳米材料的下一代电子器件的研究是纳米电子学学科的主要研究方向之一,为了应对电子器件尺寸纳米化带来的量子效应干扰,应用电子的自旋内禀属性进行纳米电子器件的设计亦是电子器件的主要设计发展方向。本文以一维纳米结构即纳米带结构为研究对象,从第一性原理的研究方法出发,详细论述了以下理论内容,包括密度泛函理论的发展及其详细内容,纳电子器件输运性质的研究方法即Landauer理论,非平衡格林函数的基本理论,以及结合密度泛函理论和非平衡格林函数方法的电子输运体系的研究方法的具体内容。并且以上述的研究方法为理论基础,基于第一性原理,结合密度泛函理论和非平衡格林函数方法对几种纳米带结构的自旋相关的电子输运性质进行了研究。本文以二维材料孔洞型石墨烯、氟化二维金刚石和二维笼目晶格金属有机配位聚合物为目标研究材料,通过应用结构工程构建一维纳米带结构,再通过耦合电极的方法构建电子输运体系,并对其自旋相关的电子输运性质进行研究。首先,在锯齿边缘多孔石墨烯纳米带结构中,研究发现该结构在栅极电压控制下,自旋电流的输运可实现自旋向上和自旋向下的极化态之间的切换,从而实现双自旋过滤。此外,通过调整栅极电压,自旋极化可以在-100%到100%之间进行平滑的微调,即可以得到任意比例的自旋电流。其次,在一定宽度的锯齿边缘的氟化单层金刚石纳米带结构中发现了自旋相关的电热效应,即伴自旋过滤特性的自旋塞贝克效应,这使得该结构可以在无施加偏压的两端输运结构中,由结构的两极所处温度梯度的热诱导下,自发产生自旋向上的自旋极化电流。最后,在一定宽度的笼目晶格金属有机配位聚合物Cu-BHT纳米带和Cu3（OH）6纳米带结构中发现了本征的自旋过滤效应,即上述两种材料的输运体系中,仅自旋向下电子可进行输运,从而产生自旋极化方向向下的自旋电流。本文所研究的三种纳米带结构构建的电子输运体系均可以产生自旋极化电流或以一定的自旋极化比例进行电子输运,这为一维纳米电子结构提供了更多的自旋电子学的研究应用方向。