二硫化钼是一种类似石墨烯的二维纳米材料,因其优异的材料特性,被认为是新一代电子器件的理想材料。和石墨烯等二维材料相比,二硫化钼材料本身有更强的自旋属性,在自旋器件上的应用更是近几年的研究热点。本文采用紧束缚近似模型和递归格林函数方法,研究了单层二硫化钼纳米条带和两种不同形状的Z字型二硫化钼输运结构的自旋输运性质。本文首先介绍了单层二硫化钼的结构、制备、材料特性、应用以及在自旋器件方面的研究现状。其次阐述了本文中仿真计算的理论基础和输运模型,包括三能带紧束缚近似模型和自旋输运理论。最后在第三章和第四章介绍了本文的主要工作和研究结论,如下:1.研究了两种二硫化钼均匀条带输运结构的自旋输运性质,从能带结构发现,锯齿型二硫化钼条带的自旋能带会分离,表现为金属性;扶手椅型二硫化钼条带的自旋能带不会分离,存在带隙。接着从态密度分布分析了两种条带在边缘态输运模型下每条能带对应的电子输运通道在条带的哪个边缘,其中扶手椅型条带由于两个边缘上的Mo、S原子数相等,所以电子会均匀地在两个边缘上输运。两种条带的自旋电导表明,两种条带的自旋输运都没有极化现象,所以我们在本文中所有结构的沟道上添加一个铁磁场,通过铁磁场使得自旋分离,从而实现自旋极化,扶手椅型条带在较小能量范围内实现了100%的自旋极化,但是锯齿型二硫化钼条带自旋极化率最大为50%。2.针对锯齿型二硫化钼纳米条带的低自旋极化率问题,我们设计了两种Z字型二硫化钼输运结构,从能带、自旋电导、自旋电子局域态密度分别阐述了两种结构的自旋输运性质,研究表明两种结构在较大能量范围内都能实现100%的自旋极化率。此外,这两种结构的尺寸过小也会降低自旋极化率。