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本论文针对锗硅核壳型纳米线这种新型半导体材料中的空穴输运性质进行了低温下量子输运性质的实验研究。主要侧重于两个方面：一是通过实验测量弱反局域化来探讨锗硅核壳型纳米线中的各种驰豫机制以及自旋轨道耦合相互作用；二是通过测量由超导材料做源漏电极的量子点器件来探讨锗硅核壳型纳米线量子点中能级结构与其旁边电极中超导态的相互作用。
本论文的主要内容有：
1.简单介绍论文中涉及到的与锗硅核壳型纳米线磁输运性质相关的物理概念。
2.简单介绍了本论文中所涉及到的样品器件在加工过程中需要用到的微纳米加工仪器、工艺和技术，并详细介绍了光刻、电子束曝光等重点工艺的技术技巧。然后对本论文中所用到的样品和器件的加工流程做了细致的介绍。
3.从实验角度，研究了普通金属材料做电极时单根锗硅核壳型纳米线中空穴的弱反局域化现象。并由相应的理论拟合出了空穴输运过程中各种驰豫机制对应的特征量，更重要的是得到了此材料中自旋轨道耦合的强度。并发现这些特征量和自旋轨道耦合强度都可由实验可控参数调制。
4.研究了源漏电极为超导材料的锗硅核壳型纳米线量子点器件。发现在量子点与超导电极耦合较弱时，量子点的正常单空穴隧穿过程由于超导电极中打开的超导能隙而被抑制。
5.研究了同样是源漏电极为超导材料的锗硅核壳型纳米线量子点器件，但是在量子点与超导电极耦合较强时，原来被超导电极中超导能隙抑制的量子点单空穴隧穿过程又被Andreev反射所增强。因而出现了Andreev反射增强的量子点中相位相干的单空穴隧穿过程。
6.在源漏电极为超导材料的锗硅核壳型纳米线量子点器件中，发现了高阶的共隧穿过程，并伴随有负微分电导现象。这些现象都是由于Andreev反射而引起的，并随着超导电极失去超导特性而消失。
7.对以上实验工作进行总结，强调本论文工作意义的同时，提出其中有待改进之处。并对将来在锗硅核壳型纳米线上的量子输运实验研究提出可行性建议。
本论文的主要创新点为：
1.首次对锗硅核壳型纳米线在低温下进行了磁输运性质的系统研究。
2.通过弱反局域化实验，提取出了锗硅核壳型纳米线中的自旋轨道耦合强度，并发现此强度可被外电场调节。从而指出有望将来做出基于锗硅核壳型纳米线的自旋电子学器件。
3.对锗硅核壳型纳米线量子点器件在有超导电极耦合的情况下，针对不同的耦合强度进行了实验研究。加深了对超导电极与量子点相互作用中各种情形的理解。
4.基于实验现象，提出了Andreev反射增强的量子点中相位相干的单空穴隧穿的物理模型，并在实验中给予了验证。而这种现象无论从实验角度还是理论角度都未被报道或者预言过。