纳米磁性体系的自旋状态受到维度，拓扑结构以及衬底性质的影响而显示出高度的复杂性。这种原子尺度的复杂性是基础磁性研究的一个挑战，但同时也为实现磁性调控，甚至单自旋器件提供了广阔的前景。自旋极化扫描隧道显微镜（STM）克服了传统磁性研究方法的分辨率限制，能够从原子尺度去研究磁性，为研究超薄膜，乃至单原子层的磁性打开了一个崭新的空间。 本课题将致力于用自旋极化STM来着重研究3d族磁性超薄膜的自旋结构与晶格大小，晶格结构和衬底性质的关系。实验包括在技术上将发展和组合自旋极化STM的各个工作模式，开发可控磁化方向的磁性针尖，解决这一在国际上的难点问题。在研究内容上将研究3d族磁性金属在不同二维环境下的自旋状态，特别是通过改变衬底的性质来研究交换相互作用，自旋轨道耦合等基本因素对体系的自旋状态的影响，最终实现原子层面的磁性调控。