近年来拓扑半金属的一系列材料被预言和发现,包括狄拉克(Dirac)半金属、外尔(Weyl)半金属、点-线(Node-Line)半金属。拓扑半金属拥有能带交叉点,在这个交叉点或由交叉点形成的线上能隙为零。当一个闭合的环围绕这个交叉点作Berry连续积分时,将得到π的Berry相位。在二维(2D)体系中,石墨烯和拓扑绝缘体的表面态可以看作拓扑半金属,在Dirac点附近的低能带部分可以用无质量的Dirac方程来描述。在本文的工作开展之时,拓扑绝缘体已经被人们发现,表面态的Aharonov-Bohm(AB)效应、量子霍尔效应、量子反常霍尔效应等新奇现象不断地被人们观测到,同时人们追寻的前沿拓扑半金属材料如雨后春笋般出现。由于体相的载流子在输运上的贡献,由表面态引起的Dirac费米子信号比较微弱。因此寻找Dirac费米子行为显著的拓扑材料是迫切需要解决的问题。我们选择对3D Dirac半金属Cd3As2纳米线和拓扑Node-Line半金属ZrSiSe晶体进行输运研究发现,与拓扑绝缘体不同,它们在3D体相拥有能带交叉点。正如所期待的那样,我们在磁电阻输运上观测到有趣的量子振荡。研究成果可以总结为如下两部分:(1)我们用化学气相沉积(CVD)方法合成了高质量的Cd3As2纳米线,对直径为180 nm的纳米线进行电输运测量。观测到了舒勃尼科夫-德哈斯(SdH)振荡,对其进行分析和拟合,得到振荡频率F=28.27T,有效质量m*=0.052me,由朗道范图得到接近π的非平庸Berry相位,说明电子输运是由狄拉克费米子主导。不同磁场方向的SdH振荡显示费米面的极化截面积不变,说明费米面是球形。由SdH振荡估算得到的平均自由程大于纳米线的直径,预示可能实现了一维电子输运。(2)用化学气相输运(CVT)法合成了 Node-Line半金属ZrSiSe晶体,对其进行一系列磁化强度和磁电阻测量以研究其量子振荡。霍尔测量得到大约1021 cm-3的高载流子浓度,这远远高于目前的狄拉克材料,这可能是Node-Line态存在导致的。高载流子浓度使得磁化强度的德哈斯-凡阿尔芬(dHvA)振荡更加明显,从1 T开始就能观测到,磁场沿晶体的c轴方向和ab面分别观测到一个和多个频率振荡的dHvA效应,说明费米面的各向异性。通过对dHvA振荡的分析得到各个频率振荡对应非平庸的Berry相位。在一恒定磁场大小下,磁场沿不同平面内转动方向的磁电阻具有各向异性,且是四重对称性的。在3T下对其进行空间磁电阻测量,发现在与bc面内,磁场与b轴和c轴呈45度的方向([011]系列方向)磁电阻最大。在ac面内,磁场与a轴平行方向([100]系列方向)磁电阻最小。通过对bc面和ac面进行转角度的SdH振荡测量分析,发现有一个30 T的各性同性的费米面,磁场沿c轴的F=209T的振荡对应的费米面是一个横截面为圆形的扁椭球面。