二維材料，是指電子僅可在兩個維度的納米尺度（1-100nm）上自由運動（平面運動）的材料，如納米薄膜、超晶格、量子阱。二維材料因其載流子遷移和熱量擴散都被限制在二維平面內，使得這種材料展現出許多奇特的性質。其帶隙可調的特性在場效應管、光電器件、熱電器件等領域應用廣泛；其自旋自由度和谷自由度的可控性在自旋電子學和谷電子學領域引起深入研究；不同的二維材料由于晶體結構的特殊性質導致了不同的電學特性或光學特性的各向異性，包括拉曼光譜、光致發光光譜、二階諧波譜、光吸收譜、熱導率、電導率等性質的各向異性，在偏振光電器件、偏振熱電器件、仿生器件、偏振光探測等領域具有很大的發展潛力。