该论文采用π电子紧束缚模型下的实空间和k空间格林函数方法，深入研究了缺陷、掺杂和外电场对碳纳米管电导和态密度的调制作用。在阐明物理本质的基础上，解释了实验现象并预测了新的效应。 首先，研究了碳纳米管中缺陷的对称性效应。提出了一个计算碳纳米管中本征导电通道的方法，在此方法基础上，深入研究了缺陷的对称性以及缺陷的准束缚态对本征导电通道的影响，从而更好地理解了碳纳米管的电导和态密度对缺陷的对称性、相对距离以及强度的依赖关系。缺陷对称性效应的阐明使我们对碳纳米管输运性质有了更深入的认识，因此按照缺陷的对称性分类来阐明含缺陷碳纳米管的相关物理特性是十分有必要的。 该文进一步研究了在碳纳米管中由非磁性杂质引起的量子干涉效应。由于量子干涉效应，碳纳米管中的局域态密度LDOS沿着轴线方向出现了空间振荡，而且这种振荡强烈地依赖于杂质分布的几何形状。该文阐明和预测了三种典型的LDOS空间振荡。杂质分布的对称性和准束缚态的宇称是区分这三种振荡的重要特征。该文阐明的第二种振荡已经在最近的STM实验中观测到，第一和第三种LDOS空间振荡有待在进一步的实验中获得证实。 该文还探究了外加横向电场和单个缺陷对armchair和zigzag碳纳米管的电导和态密度的调制作用。指出碳纳米管的电导以及由电场引起的金属—半导体和半导体—金属转变敏感地依赖于碳纳米管的螺旋角、半径、缺陷—电场方位角、缺陷类型和强度。缺陷—电场方位角是一个新的自由度，可以用来裁剪和控制碳纳米管的电子结构和输运性质。含缺陷的碳纳米管在外电场下所表现的这些特性对于制备纳米器件可能具有潜在的应用价值。