二维过渡金属硫族化合物（TMDCs）材料中,由于空间对称性破缺和自旋轨道耦合使二维TMDCs具有独特的能谷性质。二维TMDCs引入的能谷自由度可以实现对位于布里渊区±K点的能谷独立操控,因此二维TMDCs在量子信息领域具有很好的潜力。此外,一些TMDCs在室温下具有高载流子迁移率,高开关比和响应速度,因此TMDCs在微电子逻辑器件,光电探测器等领域都具有广阔的应用前景。我们通过改进机械剥离的方法制备出面积较大的二维TMDCs（MoS₂,WS₂,WSe₂）,并使用微纳加工的方法制备了基于这些单层材料的场效应管。我们通过二维TMDCs的低温磁光光谱研究其一系列性质。主要结果如下:在低温（4 K）矢量磁场下,用线偏振,左旋（σ^-）右旋（σ⁺）圆偏振光分别非共振激发二维TMDCs,通过收集极化光谱研究二维TMDCs依赖能谷的光学选择性质和能带轨道杂化及自旋轨道耦合理论。通过改变测试温度,激发功率,磁场,极化角等方法研究二维TMDCs的发光峰和发光机制。在确定中性激子和带电激子发光的基础上,我们观测到和上述机制不同的实验现象。我们在一个双层WS₂样品上观测到极大的塞曼劈裂（|g|≈16）,通过原子力显微镜,拉曼谱以及结合5 K温度下荧光光谱抖动的现象,我们推测该实验现象和样品中大的缺陷密度相关,通过建立缺陷引起的双层WS₂空间对称性破缺这一模型,我们对塞曼劈裂大g因子做出了合理解释。在测单层MoS₂磁光光谱时,我们在一个样品上观测到了反常的抗磁γ≈100μeV/T²,并且该现象可在样品上3个位置重复。我们引入二维谐振子模型并结合量子点中的抗磁现象对该现象做出合理解释。TMDCs中的缺陷可以局域载流子,并且局域效应随着材料层数的减小逐渐增强。结合我们观测的反常现象,我们认识到二维TMDCs中的缺陷会对材料的性质有很大的影响,我们的实验结果不论对研究材料中的缺陷还是人为设计并引入缺陷的缺陷工程都有重要意义。