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本论文首先对碳纳米管（CNTs）的研究进展—制备与纯化、理化性质、技术应用、研究领域、研究方法及研究成果等进行全面评述，并对CNTs的原子结构、Brillouin区特点及与石墨的渊源关系进行了系统的讨论。在此基础上，重点研究了CNTs的电子学问题，主要包括对手性单层碳纳米管（SWNTs）和手性环状碳纳米管（TCNTs）电子结构、SWNTs电输运特性、SWNTs和TCNTs的磁输运及磁化特性等的深入研究。 对SWNTs和TCNTs独特电子结构的研究，我们利用紧束缚模型分完善和非完善（形变）碳纳米管（环）两种情况、分别导出了计入磁场作用的手性SWNTs和手性TCNTs的电子能量色散（状态）关系的解析表达式。深入研究发现：完善的手性SWNTs和第Ⅰ、Ⅱ类TCNTs的能隙随外磁场变化出现以φ=φ0（h／e）为周期的金属—半导体连续转变现象，这是明显的AB效应；SWNTs的Van Hove奇异性明显地呈现在电子DOS和微分电导率（Gd）的测量中，这正是SWNTs一维特征的表现；变形手性SWNTs和TCNTs的原子结构的变化以及邻近原子的转移积分与方向有关等，从而导致金属型SWNTs和TCNTs可能向半导体型或绝缘体型转变。 我们从Boltzmann方程出发，并结合SWNTs的能量色散关系，导出了计算手性SWNTs电导或电流的理论模型，并分别对非掺杂和掺杂SWNTs的低温电导或电流进行数值计算，结果表明：对于非掺杂的SWNTs，其电导是量子化的，即电导随偏压或电子输运能量变化呈跃变的台阶式结构，这些结构随管径增大或温度升高变得不明显；对于掺杂SWNTs，当偏压为某些特定值Vi时，传导电流有跃变，且传导电流的大小、跃变周期及跃变幅度等不是完全由掺杂后的电子浓度决定的，而与管半径R及掺杂后Fermi能级附近的电子态密度（DOS）有直接关系，随着温度的升高和管径的增大，跃变结构趋于平滑。特别是考虑SWNTs中输运电子的“波粒二象性”，即将Boltzmann方程和弱局域化（WL）理论相结合计算出的低温电阻理论值，与低接触电阻条件下SWNTs电阻的实验测量结果能较好地符合。 利用磁场中的Boltzmann方程，我们导出了计算SWNTs磁阻（MR）的理论模型，具体计算表明：对于低能电子输运，AB效应是主导效应，而弱的AAS效应被掩盖，导致AB效应能被明显观察到，即磁阻以φ0为周期振荡；而对于高能电子输运，虽然AAS效应较弱，但为主导效应，因为AB效应更弱，几乎消失，此时磁阻以i／2为周期振荡。将这些结论推广到MWNTs中，则目前对MWNTh磁阻实验观测及理论解释上的不一致可以得到合理的解释。 我们对手性TCNTs磁化强度进行了数值计算，结果表明：第1，11类TCNTs在丁＝OK时的磁化强度以h。为周期随。呈现线性变化，并对手性角0极为敏感，且随管口半径r增大、温度升高而减弱，但与环半径R无关。同时我们对TCNTs中的持续电流的手性效应进行数值计算和细致分析，我们发现：虽然手性环和非手性环（高对称环）中持续电流均以。为周期随。线性变化，但前者中的持续电流比后者强很多；前者中的持续电流对R、T的变化比后者敏感，即前者中的持续电流随R增大、T升高迅速减弱，但两者中的持续电流均与管口半径r无关；第＊类TCNTs中的持续电流极其微弱，可以忽略。