拓扑半金属是继拓扑绝缘体之后备受关注的新型拓扑材料。根据费米面中包裹的磁单极子,拓扑半金属可分为狄拉克半金属、外尔半金属、节线半金属和三重简并半金属等。中国科学院物理研究所的方忠、戴希和翁红明等人先后在理论上预言Na3Bi和Cd3As2是狄拉克半金属。随后在2014年,实验上观测到Na3Bi和Cd3As2存在拓扑狄拉克半金属态,是世界上首次发现拓扑狄拉克半金属。尽管拓扑半金属只有不到十年的发展,但由于其丰富的物理现象和潜在的应用价值,已经是凝聚态物理领域最热门的研究方向之一。发现和认识新型拓扑半金属材料对进一步完善凝聚态物理理论体系具有重要意义。本文以拓扑半金属Nb3SiTe6、SrAs3和α-As为研究对象,通过系统的电磁输运性质测量,研究材料的电子结构和费米面拓扑性质,在实验上给出能带拓扑非平庸的证据。具体的研究内容和结果概括如下:（1）利用机械剥离的方法从层状三元化合物Nb3SiTe6块材中剥离出纳米薄片样品,通过电子束曝光制作成器件进行电输运测量。在磁场最高到33T的条件下,详细研究了 Nb3SiTe6纳米片的磁阻和霍尔电阻。观测到随角度变化明显的各向异性不饱和准线性磁阻,并且磁场高于20 T时低温下的磁阻出现量子振荡。通过分析Shubnikov-de Haas（SdH）量子振荡观察到非平庸贝里相位。量子振荡和角度变化的依赖关系显示Nb3SiTe6的费米面是二维的。该研究首次为Nb3SiTe6的电子结构和非平庸拓扑本质提供了重要信息。（2）对拓扑节线半金属SrAs3块材的输运性质进行了详细研究。霍尔电阻测量结果显示电子和空穴两种载流子共同参与导电,其中电子浓度比空穴浓度大一个量级,说明该材料中不存在电子-空穴补偿。在对量子振荡的分析中得到费米面有两个载流子口袋,它们具有非平庸贝里相位和不同的相对论有效质量。磁场平行于电流方向时,我们在a方向和c方向都观测到由手性异常导致的非常强负磁阻。该项工作为SrAs3中存在拓扑狄拉克费米子提供了清晰的实验证据。（3）α-As作为黑磷的类似物具有非常高的载流子迁移率,最近在二维材料研究领域备受关注。ARPES测量和第一性原理计算发现α-As中存在拓扑绝缘体态,但是最近关于α-As的SdH振荡的研究发现单晶块材表现出狄拉克费米子特征。论文中我们在高磁场下分别系统研究了α-As单晶的de Haas-van Alphen（dHvA）量子振荡和SdH量子振荡,通过对两种量子振荡的分析以及理论计算给出该材料的电子结构和费米面拓扑性质。