自石墨烯被成功剥离出单原子层后,二维材料就因为其新奇的光电特性引起了研究人员广泛关注。其中二维过渡金属硫族化合物由于其较大的激子束缚能,较强的自旋轨道耦合,和位于可见光区的直接带隙等特性,近十年来,引起科研界的极大兴趣。此外,在二维过渡金属硫族化合物中发现了单光子发射现象,从而将单光子源扩展到了二维体系,但是这些量子发射器的起源依然不是很清楚。另外,由于反转对称性破缺,二维过渡金属硫族化合物会具有两个简并但不等价的能谷,其能谷特性是二维过渡金属硫族化合物最吸引人的特点之一。但是作为能谷特性之一的谷极化度一直不是很高,这限制了谷电子学的应用。基于上述存在的一些问题,我们的主要研究工作如下:1.我们通过极化分辨的磁光光谱观测到了单层WSe2中与缺陷相关的单光子发射器,并且提出了一个理论模型很好的解释了其背后的物理图像。在这个实验中,三种类型的单光子发射器被观测到,它们分别具有不同的g因子和精细结构劈裂,其原因是这些量子发射器来自于不同的缺陷能级和能带的跃迁,导致不同的g因子。并且不同缺陷能级、导带和价带之间的跃迁,电子和空穴的波函数具有不同的空间重叠,从而导致不同的精细结构劈裂。这项工作结合实验对单光子发射器复合机制进行了解释,进一步阐明了这些量子发射器在层状二维材料中的起源。2.我们在转角WSe2/WSe2同质结中,观察到了线宽非常窄的局域层间激子,其线宽为100～200μe V。通过在低温下进行不同角度矢量磁场下的极化分辨的光致发光谱测量,我们观测到了这些局域层间激子g因子的各向异性。并基于自旋相关轨道电流模型确定了这些层间激子电偶极矩的空间取向。我们制备了不同转角的WSe2/WSe2同质结,发现不同的转角会对局域层间激子空间偶极矩的取向造成影响。我们的工作不仅证明了在转角双层WSe2/WSe2同质结中局域层间激子偶极矩的不同空间取向,并且扩展了这些量子发射器在二维体系的能量覆盖范围和操控自由度。3.我们利用铁磁衬底LaMnO3（LMO）和单层WS2,构成WS2/LMO薄膜异质结。在4.2 K温度,非共振激发下单层WS2谷极化度高达80%,这远远高于Si O2/Si衬底上的单层WS2,其谷极化度为15%。并且这种增强的谷极化在160 K的温度下,也可以达到53%。另外,我们发现谷极化度随温度的变化与LMO的热磁曲线一致,这表明WS2和LMO衬底之间存在着激子与磁子的耦合。我们引入了一个简单的模型来说明其背后的物理机制。此外,我们在WS2/LMO异质结中,还观察到了具有相反谷极化的两个层间激子,这是由单层WS2中导带的自旋轨道耦合劈裂引起的。我们的研究结果证明通过构建铁磁材料范德华异质结,可以操控过渡金属硫族化合物谷电子特性,为二维过渡金属硫族化合物谷电子学的实际的应用提供了一个简单且有效的途径。