石墨烯纳米带作为一种准一维的碳纳米材料，由于其具有许多新奇的物理性质，成为了制造各种自旋电子器件的重要材料。在自旋电子学中，如何在石墨烯纳米带体系中获得自旋极化是一个重要的研究焦点。本文采用第一性原理计算方法，研究了原子链的吸附以及掺杂对石墨烯纳米带自旋输运性质的调制作用。论文分为以下几章：第一章主要介绍了石墨烯的研究进展以及石墨烯纳米带的电子性质。第二章介绍了理论计算方法。首先介绍了密度泛函理论，然后介绍了基于密度泛函理论和非平衡格林函数方法的ATK计算软件。第三章我们研究了在锯齿型纳米带表面吸附非磁性Al链以及C链对石墨烯纳米带自旋输运的调制作用，并且讨论了原子链吸附位置的改变对自旋输运产生的影响。结果发现，锯齿型纳米带中的自旋输运对原子链的吸附位置以及原子链的类型非常敏感。当在锯齿型纳米带中间吸附一条Al链时，体系从半导体改变为金属。但是体系中两种自旋的简并没有受到影响，因此在该体系中没有引发自旋极化现象。然而，当在锯齿型纳米带边界上吸附Al链时，自旋简并就被打破了，在费米能附近产生了非常明显的自旋极化。这是因为Al链吸附在边界时打破了锯齿型纳米带两个边界磁矩的对称性，而当它吸附在中间时仅仅是同等程度地改变了两个边界的磁矩。当一条C链吸附在锯齿型纳米带边界时，体系仍为半导体。由于边缘态和局域态的存在，不管是在费米能附近还是远离费米能处，都引起了更加显著的100%的自旋极化输运。这些结果表明可以通过吸附非磁性原子链来调制锯齿型纳米带的自旋输运。第四章我们研究了在锯齿型纳米带中不同位置掺杂一条锯齿型BN原子链对其自旋极化电子输运的调控。研究发现，当在锯齿型纳米带中靠近中间的位置掺杂一条BN链时，体系仍为半导体。而当BN链掺杂在锯齿型纳米带次边界位置时，BN链的两种不同掺杂方式分别可以使体系变成金属或者半金属。而在锯齿型纳米带最外边界掺杂BN链后，体系则变成了金属。BN链在这三种不同位置的掺杂均可以使掺杂体系在较宽的能量区域发生100%的自旋极化输运。这主要来自于石墨带的边缘态以及杂质链与相邻碳链的相互作用引起的。第五章我们对本论文的研究工作进行了简单的总结，并且对今后可能开展的工作进行了展望。