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二维纳米材料因为奇特的表面物理特性和薄膜物理特性成为材料研究领域的热点，其中二维过渡金属硫化物材料更是因为具有高电子迁移率、可调宽带隙、原子层厚度等许多独特的物理性能，成为后硅时代在光电子器件、低功耗器件、开关器件领域中良好的替代者。而WSe2材料也由于价带内高自旋轨道劈裂能，成为自旋极化、谷极化的理想研究对象。利用自旋输运的自旋弛豫时间长、输运能耗低、易于操控特性，基于二维过渡金属硫化物材料的自旋阀器件在低功耗器件中有着广阔的应用前景。 论文研究采用机械剥离法在SiO2/Si衬底上获取二维过渡金属硫化物材料，并制备了二维过渡金属硫化钼(MoS2)、二维过渡金属硫化钨(WS2)、二维过渡金属硫化钛(TiS2)和二维过渡金属硒化钨(WSe2)自旋阀器件，研究了材料的电学、磁学输运特性。主要内容如下: 1、研究了MoS2材料的基本电学特性，制备水平自旋阀器件。测试到获取的MoS2材料迁移率为0.15cm2V-1S-1，电阻率为1.25×10-2Ω·m，器件开关比达到103，证实了该材料具有单一载流子输运特性。 2、研究了WS2材料的基本电学特性，制备水平自旋阀器件。实验所获得WS2材料的迁移率为12.9cm2V-1S-1，电阻率为3.4×10-3Ω·m，器件开关比达到了105。 3、研究了TiS2材料的基本电学特性，制备水平自旋阀器件。实验测试到TiS2材料电阻率为2.35×10-3Ω·m，迁移率为0.05cm2V-1S-1，从实验结果及材料态密度上证明了该材料具有半金属特性。 4、研究了基于WSe2材料自旋阀器件特性。设计自旋阀结构，研究发现材料迁移率为26cm2V-1S-1、电子开关比105、空穴开关比103。随后成功测试到WSe2内自旋阀效应，并分析、讨论磁电阻的温度特性得出温度系数α=8.1×10-5K-3/2和电流特性。