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近年来，狄拉克材料在凝聚态物理研究中得到了广泛关注。狄拉克材料中，低能电子行为可以由相对论的狄拉克方程描述，即狄拉克费米子。最初，狄拉克费米子的概念是在石墨烯中提出的，并预言在石墨烯中可以实现量子自旋霍尔效应。随着具有拓扑表面态的拓扑绝缘体材料的发现，狄拉克费米子这一有趣现象被推到了物理研究最前沿。之后越来越多狄拉克材料涌现出来，包括高温铜基超导体，在其d波超导态存在狄拉克锥电子结构;铁基超导体的母体以及硅烯等。狄拉克材料中的狄拉克锥具有线性色散，无质量的手征低能激发，表现出一些新颖奇特的量子现象例如量子霍尔效应、高的迁移率等，使得其在自旋电子学、拓扑量子计算等领域中具有广泛应用。 本论文工作主要利用角分辨光电子能谱研究了强拓扑绝缘体Bi2Se3的自旋轨道织构、Ag(111)上硅烯不同重构的电子结构及SrMnBi2和CaMnBi2中的各向异性狄拉克锥。主要内容包括以下几个部分: 第一章首先介绍了拓扑绝缘体及硅烯的研究背景，对拓扑绝缘体的物理内涵，实际材料的分类进行了概述。最后从原子结构及电子结构方面介绍了硅烯这一新生代狄拉克材料。 第二章介绍了深紫外自旋角分辨光电子能谱仪、深紫外时间飞行角分辨光电子能谱仪、光子能量连续可调深紫外激光角分辨光电子能谱仪的原理及实验技术。 第三章介绍了关于拓扑绝缘体中自旋轨道结构的研究。与通常拓扑绝缘体中自旋动量绑定导致的自旋结构不同，若考虑自旋轨道作用后，将给出一个全新的自旋结构图像。首先，利用可调偏振光源进行测量以保证根据矩阵元效应可以挑选出不同轨道的电子，其次增加自旋探测技术以探测电子的自旋结构。最终我们利用具有可调偏振光源的高分辨率的SARPES技术测量得到Bi2Se3拓扑绝缘体中有趣的自旋结构。无论是s还是p偏振下测得的下锥自旋结构总是右手手性，而上锥则不同。在s偏振下，上锥为右手手性，与下锥相同，这与通常观测到的不同;在p偏振下，上锥为左手手性，与下锥相反。这说明自旋结构不止与动量绑定，同时还与轨道绑定。通过切换光源的s极化或p极化，我们就可以调控上锥的自旋手性，促进拓扑绝缘体在自旋电子学等领域中的进一步应用。 第四章主要介绍Ag(111)上√3×√3硅烯的电子能带结构。我们利用ARPES细致研究了√3硅烯的电子能带结构，包括等能面、高对称方向的能带结构，发现Γ点与K点能带结构的重复性，说明了薄膜的√3重构，观测到了可能的狄拉克锥及很大的能隙。同时结合STM技术，我们研究了可能的狄拉克点能隙中的平带结构在实空间的分布情况，表明其非局域态的性质。与此同时，我们还观测到了硅烯中的边缘态。 第五章主要介绍Ag(111)上3×3硅烯的电子能带结构。ARPES数据表明在硅烯3×3结构中存在狄拉克锥。六对狄拉克锥分别以Ag(111)布里渊区的M点为中心，在结合能500meV处相交于M点。每个狄拉克锥是各项异性的，等能面为三角形形状，从而导致其具有各向异性的费米速度数值在动量空间的分布。费米速度的大小与理论预言的结果基本一致。最终，通过掺杂钾原子，有迹象表明硅烯3×3结构中还存在上狄拉克锥。 第六章介绍了AMnBi2(A=Sr and Ca)体系中的各向异性狄拉克锥的研究。经过系统的高分辨角分辨光电子能谱测量，我们证明了SrMnBi2和CaMnBi2是具有强各向异性狄拉克锥的狄拉克材料。尤其是与之前的计算结果不同，我们证明了CaMnBi2也是具有极强各向异性的狄拉克材料。这与我们自己的计算结果是一致的。同时，我们还揭示了SrMnBi2和CaMnBi2的各向异性狄拉克锥的不同，其主要是由于自旋轨道耦合强度的不同。这些结果给出了具有各向异性狄拉克锥材料的清楚图像，同时也为如何调控狄拉克锥的各向异性提供了重要的信息。