磁性隧道结是自旋电子学中的重要构件，以其隧穿磁电阻效应为原理的磁随机存储器巳有重要应用。以二个铁磁(FM)电极组成的FM/A/FM 双隧道结有丰富的物理内涵，其中间层A 可以是普通金属、铁磁金属、超导体、或半导体。中间层的厚度处于纳米量级，是一个典型的介观系统。随中间层厚度变化，隧穿电流呈现相干共振隧穿到顺序隧穿的过渡。本项目研究各种组合的双隧道结的量子输运和新颖的物理效应，包括隧穿磁电阻振幅衰减的振荡，各类配对超导对称性的隧道谱，铁磁和超导的邻近效应和局域共存，Andreev反射的效应，半导体中的自旋注入和检测，对不同自旋通道输出不同电位的"自旋电池"等。通过对磁性隧道结为基元的纳米结构和器件原理的研究，为自旋电子学提供有用的基础研究成果。