电子不仅有电荷属性,在具体材料中还可能表现出自旋和谷等量子属性,而现有的半导体器件大都只利用了电子的电荷特性,自旋和谷等量子属性尚未得到完全充分利用。随着石墨烯、硅烯等新型二维材料的成功制备,其Dirac电子具有电荷、自旋以及谷等多重自由度的性质吸引了人们广泛的注意。近年来对电子自旋输运和谷极化输运性质的研究有了很大的进展,极大地推动了自旋电子学和谷电子学理论的发展。本论文研究了硅烯材料np结的自旋和谷的输运性质,所得结果为新型np结电子器件设计提供了有用信息。本论文研究的是外加电场和磁场下硅烯np结的自旋和谷的输运性质。首先构建一个硅烯np结上的p掺杂区域外加铁磁场和垂直电场而n掺杂区域不施加任何外场的理论模型,通过系统的哈密顿量和波函数匹配法来计算硅烯np结的自旋和谷极化输运情况,通过调节掺杂能级、电场强度和磁场这些参数,可以发现拥有高谷极化率的纯自旋电流是电场可控的,甚至可以观察到支持纯自旋和纯谷极化的输运的可控态;且当电场强度固定的时候,铁磁场对自旋和谷极化的比率有很大的影响。