“电子自旋和自旋极化电流的时空演化成像系统”是国家自然科学基金委2014年度立项资助，并于2015年1月开始实施的国家重大科研仪器研制项目，总经费为人民币5583万元。
电子自旋是凝聚态和材料物理中许多奇妙现象的根源。理解电子自旋与量子材料物性的关联，并在自旋器件中做到高效自旋输运，是目前自旋相关研究中的关键科学问题。解决这个关键科学问题的最大技术瓶颈是表征自旋。由于电子自旋效应在空间上具有从原子到微米的多尺度特征，在时间上具有超快响应频率，本身又具有静态（自旋结构）和动态（自旋波）的区别，尤其是在自旋器件中，自旋随电荷处于流动状态，其表征更需要从原理上取得突破。如何做到完整表征量子材料和自旋器件的自旋特性是目前国际上共同的难题。本项目提出将基于新原理开发的音叉式自旋结构显微技术、飞秒超快自旋显微技术以及自旋极化电流显微技术相结合，研制电子自旋和自旋极化电流时空演化的成像系统，实现对各类量子材料的自旋结构和自旋动力学行为、自旋器件界面处自旋极化电流的高空间和高时间分辨的原位表征。本系统还将帮助磁致表面催化、自旋量子计算、自旋纳米光学等新领域取得突破性进展。
