电子带有电荷和自旋。20世纪以晶体管和集成电路为标志的的微电子学主要是控制和应用半导体中电子的电荷输运特性, 电子仅被用以电荷的载体。1988年国际上巨磁电阻效应的发现开拓了自旋电子学的新研究领域，电子不仅是电荷的载体，而且还是自旋的载体。这一新的自由度的加入，为大量新型器件的诞生提供了新的源泉。本项目研究超导体和半导体中自旋注入的物理机制和量子理论，是凝聚态物理学和自旋电子学的国际前沿研究课题。在基础研究和应用前景两方面都有重大科学意义。本项目研究对象包括铁磁/超导结和铁磁/半导体结两类系统。前者研究其隧道谱、Andreev反射、铁磁和超导的邻近效应、以及铁磁和超导的局域共存。后者研究其自旋注入的量子输运理论，寻求提高半导体自旋注入效率的方法。进而，研究以铁磁/超导结和铁磁/半导体结为基元的纳米结构和器件原理，为自旋电子学和超导电子学提供有用的基础研究成果。