2004年石墨烯的发现打破了科学界对二维材料不可能稳定存在的认知局限,自此各种相关研究引起了人们的广泛关注。近年来,单一二维材料的性质已不再满足研究需求,人们逐渐将目光转至堆叠或无缝连接两种不同材料的二维晶体。我们选用两种不同的具有与石墨烯类似结构的单层过渡金属硫化物,一般可以被认为是石墨烯的带隙对应物,利用它们较小的晶格失配和完全相同的晶体结构以实现横向异质结并研究其谷极化输运性质。单层过渡金属硫化物横向异质结动量空间内距离很远且分布良好的两个不等价的简并极值(通常称为谷),天然打开的带隙,以及不需要外部调控即可衔接而成的超晶格结构,引起了我们极大的研究兴趣。谷电子器件作为可储存和传递信息的新兴研究设备,是近年人们研究的热点问题。我们选用两种过渡金属硫化物交替连接,其中一种作为半无限长的导线,以锯齿形条链方向为输运方向,其中周期性边界条件利用Bloch相位因子修改通过周期性边界条件连接的原子位点之间的跃迁实现,进而通过调控该异质结的相关参数控制谷间散射来探索谷极化性质。我们发现,增加散射区异质结的个数会显著增加谷极化率,这是因为超晶格的多周期结构形成了谷相关的能隙;而散射区即单个异质结的宽度变化会使谷间散射振荡明显,这与超晶格两个势阱/垒的波函数重叠相关;在施加周期性边界条件的前提下,扶手椅形条链方向晶格周期原子个数的变化与谷极化基本无关,但可以调节产生的谷相关微隙位置,因此超晶格可以用作谷滤波器。此外,我们选取了常用的几种硫化物来两两组合,发现在一定条件下谷极化率皆可以达到近乎完美的100%,是非常高效的谷过滤器。另外,两个串联的超晶格可以用作电场控制的谷电阻装置。串联这样两个相对谷极化特性的横向异质结,能够实现静电控制的巨谷电阻器件。有趣的是,我们可以通过调节入射能量来控制特定谷的完美极化,这对相关二维材料的电子输运研究具有重要的意义。