以自旋为信息单元的自旋电子学器件因功耗低、热稳定性高、高信噪比和半导体工艺兼容度优异等特性有望成为后摩尔时代的理想高速信息存储和逻辑器件。目前,各种自旋电子器件的功能特性完全依赖自旋极化的电子（流）,而自旋极化电子（流）像半导体中电荷（流）一样,不可避免地受到杂质和晶格的散射、始终会导致系统的焦耳热及其热能耗,所以研制基于纯自旋调控的核心元器件及其电路成为自旋电子学今后的研究重点。巨磁电阻（giant magnetoresistance,GMR）效应和隧穿磁电阻（tunnelling magnetoresistance,TMR）效应的成功应用推动了磁存储信息工业的飞速发展。基于电中性的磁子作为自旋载体的磁子学和磁子型存储及逻辑器件可以避免焦耳热的产生,理论上可极大地降低器件的热功耗。在本博士学位论文中,我们系统地研究了基于铁磁/反铁磁绝缘体异质结的磁子输运性质,并设计和实现磁子信息的读写操作及其它调控功能,具体研究内容如下:（1）以YIG/NiO/YIG全绝缘磁子结为研究对象,利用自旋塞贝克效应实现了磁子结中的磁子阀效应,即磁子阀两磁性层的相对状态（平行态或者反平行态）对应Pt层中的探测电压信号（相对高电压或低电压）值。通过对NiO厚度的调节实现了磁子结在室温附近的高开关比。通过对磁子结不同温度下自旋塞贝克电压信号的测量,得出磁子结在不同温度区间,顶部和底部YIG磁性层对于输出信号的贡献占比不同。测量不同NiO厚度磁子结的顶部Pt探测层的输出信号,系统分析了磁子在YIG/NiO/YIG磁子结中的输运特性。计算出环境温度在100 K～200 K时,NiO的磁子衰减长度约为3.5 nm～4.5 nm。通过场冷实验证明磁子结的磁子输运性质与交换偏置场无关。（2）对YIG/NiO/YIG全绝缘磁子结上的Pt探测层进行了自旋霍尔磁电阻（SMR）效应的研究。用四端法测量磁子结顶部Pt层中的SMR,并分解出磁子结的反常SMR与正常SMR信号,发现反常SMR与磁子结的磁化状态有关。当顶部和底部YIG磁电极的磁矩处于平行态和反平行态下,顶部Pt层中的SMR分别呈现低电阻和高电阻,并且将反常SMR命名为磁子非局域自旋霍尔磁电阻（magnonic nonlocal spin Hall magnetoresistance,MNSMR）。通过对照实验、宏自旋模型和微磁学模拟等手段来排除层间磁耦合作用导致MNSMR的可能性。发现用CoO和Au替代NiO作为中间层的三明治结构也可以观测到MNSMR效应,并通过理论模型进一步解释了MNSMR现象,即磁子结中磁矩的相对磁化状态影响磁子结的有效磁子电导,有效磁子电导最终导致Pt电阻的变化。（3）通过后退火技术,利用YIG与衬底之间的晶格失配产生应力,从而诱导出YIG的垂直磁各向异性。研究发现YIG/Pt界面的质量也会改变薄膜的各向异性。通过二次退火降低YIG/Pt界面粗糙度,使得双层膜的垂直磁各向异性得以恢复。在外加磁场辅助下,成功利用电流及其自旋轨道力矩对YIG磁矩实现确定性翻转。通过临界翻转电流推算出Pt的有效自旋霍尔角约为0.039。通过二次谐波技术测量了YIG/Pt系统的SOT效率,得出单位电流密度类阻尼有效场和类磁场有效场分别为0.98 Oe/（MA/cm2）和0.057 Oe/（MA/cm2）。并利用二次谐波技术得到的有效场计算Pt的有效自旋霍尔角约为0.026。（4）通过薄膜沉积技术和后退火技术获得了高质量YIG/NiO/Pt异质结。通过PPMS和VSM磁性测试,检验了YIG的垂直磁各向异性。通过透射电镜技术证明了薄膜质量良好且界面清晰。验证了通过薄膜沉积技术和后退火技术获得的YIG和NiO薄膜具有准单晶性和良好的绝缘性。对于异质结的纵向电压进行角度依赖性测量,验证了样品的反常霍尔效应（AHE）是SMR诱导的。研究了YIG/NiO体系的磁矩翻转过程,自旋流经过反铁磁NiO转变成纯的磁子流,磁子流进入YIG薄膜中诱导出磁子转移力矩使得YIG磁矩被确定性翻转。成功在具有较薄NiO插层的异质结中用磁子转移力矩（magnon transfer torque,MTT）对YIG磁矩进行确定性翻转。通过公式算出YIG/Pt和YIG/NiO（1.5 nm）/Pt的自旋霍尔角约为0.032和0.027,并对YIG/NiO（1.5 nm）/Pt的MTT效率进行估算。通过场冷实验测得阻塞温度约为175 K。通过对照组实验,排除了奥斯特场、磁近邻效应以及直接/间接电子隧穿效应的干扰。上述结果加深了对磁性绝缘体及其异质结中热磁子输运特性的认识,演示了磁子结的纯磁子输运性质,实现了磁子转移力矩对垂直磁矩的确定性翻转,为磁子器件的信息读写提供了可行的物理基础,即磁子非局域自旋霍尔磁电阻（MNSMR）效应和磁子转移力矩（MTT）效应。