【摘 要】
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近十多年来,以石墨烯(graphene)为代表的二维晶体材料已经成为凝聚态物理学和材料科学等领域的研究热点。继石墨烯后,其它二维晶体材料也相继涌现,如:硅烯(silicene)、单层二硫化钼(MoS_2)等。这些二维材料由于具有与石墨烯类似的结构特征,因此可以将它们统称为类石墨烯材料。类石墨烯材料在构成原子的本身性质、实空间的价键结构及对称性方面与石墨烯存在着显著的差异,这必将导致不同的电子性质。
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近十多年来,以石墨烯（graphene）为代表的二维晶体材料已经成为凝聚态物理学和材料科学等领域的研究热点。继石墨烯后,其它二维晶体材料也相继涌现,如:硅烯（silicene）、单层二硫化钼（MoS2）等。这些二维材料由于具有与石墨烯类似的结构特征,因此可以将它们统称为类石墨烯材料。类石墨烯材料在构成原子的本身性质、实空间的价键结构及对称性方面与石墨烯存在着显著的差异,这必将导致不同的电子性质。本文在以往研究工作的基础上,着重探究外场协作调控硅烯和单层MoS2中的自旋-谷极化输运特性,研究结果表明:（1）外加垂直电场可以显著地改变硅烯中有质量Dirac费米子的量子隧穿效应;（2）利用垂直电场、交换场和偏振光场的组合效应可以在正常/铁磁/正常硅烯隧道结中实现对电子不同自旋和谷自由度的选择性输运;（3）在非共振圆偏振光和铁磁邻近效应的协助下,仅通过调节门电压就可以在正常/铁磁/正常单层MoS2隧道结中实现对电子不同自旋和谷自由度的选择性输运;（4）在非共振圆偏振光、铁磁邻近效应和门电压的协作调控下,可以在基于单层MoS2的全磁隧道结中同时实现显著的隧道磁电阻效应和自旋-谷过滤效应。我们认为本论文的研究结果将为设计有特殊功能的新型自旋电子学和谷电子学器件提供理论基础。
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