MoS₂作为过渡金属硫化物中一种典型的代表,由于其特殊的能带结构被认为在能谷电子学上有巨大的应用前景。已有研究表明,可以通过磁性离子掺杂来打破MoS₂体系的时间反演对称性,从而实现能谷劈裂。而在实验上磁性离子掺杂MoS₂的制备依然是现在研究的难点和热点,急需发展一种高效的制备掺杂MoS₂的方法。针对以上问题,本文先是理论上通过第一性原理计算研究磁性离子掺杂的单层MoS₂的磁性、能带特性和应力效应;再在实验上通过CVD和PLD的方式成功制备了少层的MoS₂薄膜和Mn掺杂的MoS₂薄膜。本论文的主要研究内容如下:第一章系统地介绍了单层MoS₂的基本性质,其中包括MoS₂的晶体结构,能带结构和它的常规制备方式。并总结了过渡金属硫化物在能谷电子学中的研究现状,包括实现能谷极化和能谷劈裂的几种方式。同时,综述了过渡金属掺杂过渡金属硫化物的研究现状。第二章为计算方法和实验方法的介绍。所用到的计算方法为基于密度泛函理论的第一性原理计算;我们系统地介绍了它的计算原理和流程,交换关联泛函类型以及赝势的计算方法等。实验方法包括薄膜的制备方法和表征方法,制备方法有脉冲激光沉积和化学气象沉积,表征方法有X射线衍射能谱、光学显微镜和拉曼光谱等。第三章中我们理论研究了Mn,Fe,Co和Ni离子掺杂的单层MoS₂的磁性,能带结构和它们的应力效应。研究发现,Mn和Fe掺杂的单层MoS₂为反铁磁性,Co和Ni掺杂的单层MoS₂为铁磁性。磁性离子的掺杂会使得它们原本的价带顶发生劈裂;而磁性离子的掺杂会引入大量的杂质带,使得通过圆极化光来实现能谷极化的方式不再适用。另外,我们发现双轴拉伸应力能有效地调控掺杂体系的磁性。第四章中我们利用CVD和PLD的方式制备少层MoS₂薄膜和Mn掺杂的MoS₂薄膜。通过X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱表征,我们发现PLD能有效地制备得到层状结构的MoS₂薄膜和Mn掺杂的MoS₂薄膜,并能高效地控制MoS₂的厚度。