物电学院和纳米科技交叉科学研究中心(兼)的王大理教授在基于二维材料的自旋-谷过滤器和隧道磁电阻效应研究方面取得重要进展，相关研究成果以《Spin-valley filter and tunnel magnetoresistance in asymmetrical silicene magnetic tunnel junctions》为题，于2016 年05 月18日发表在Physical Review B [PRB 93, 195425 (2016)]。安徽师范大学为第一作者单位。
自2004年石墨烯被发现以来，二维材料已成为近十余年的研究热点。硅烯是一种类似石墨烯的硅单质二维材料，与石墨烯的平面六角晶格结构不同，硅烯易于形成非共面的翘曲结构。翘曲结构的存在，使得硅烯中较强的自旋轨道耦合在Dirac点处打开一个能隙。最近的研究进一步地表明硅烯中的体能隙还可以通过外加垂直电场进行调控，实现许多奇异的物理效应。王大理教授这项工作的主要意义在于：研究了基于单层硅烯的不对称磁隧道结中自旋-谷极化输运和隧道磁电阻效应，建立了单层石墨烯和硅烯中Dirac电子输运的一般理论形式，揭示了基于单层硅烯的不对称磁隧道结中新奇物理效应的微观机制，实现了自旋-谷的完全极化和与极化相关的磁电阻效应。该研究工作为设计有特殊功能的新型自旋电子学和谷电子学器件提供理论依据。
该项研究得到国家科技部重点基础研究发展计划、国家自然科学基金、国家重点实验室开放课题基金、安徽省自然科学基金等资助。