定義
在非相對論量子力學中，電子自旋是作為實驗事實接受的，其量子數為1/2，是電子的一個內稟自由度，即是說在極化時，電子的空間取向可有兩種； 在相對論量子力學中，電子的自旋可由Dirac方程直接給出，可以看作是一種相對論效應 。
相關描述
電子同時具有電荷和自旋(磁矩)兩種屬性是人所共知的。電子在導體中運動產生電流，對半導體價電子的調製發展起來的電晶體器件，這些都是人們非常熟悉的，是利用了電子電荷屬性。電子的自旋屬性鮮為人知，這是因為自旋磁矩是有方向性的，通常情況下電子運動過程中自旋的方向是混亂的，顯示不出自旋的屬性。電子在流動過程中自旋能保持向上或向下的電流稱為極化自旋電流，極化自旋電流能保持的輸運長度稱為自旋擴散長度。
套用
1.研究自旋電子材料，獲得用氧化鋁為勢壘層的磁性隧道結材料室溫磁電阻高達80%，鏡面反射自旋閥室溫下GMR為13%；探索了新型磁性半導體材料和高自旋極化率材料的新現象；用量子力學方法對一些物理問題建立相關理論。
2.完成16×16MRAM原理晶片的研製。
3.研製出具有自主智慧財產權的磁性環形隧道結及其在新型 MRAM原理型器件上的套用，該環形隧道結採用電流驅動模式，具有環形磁路封閉漏磁小、驅動電流小、低功耗等優點，可能成為下一代MRAM的優選結構。
4.發現高自旋極化率材料的電致各向異性電阻現象，有可能成為基於新原理的信息存儲器件。
5.研製出有自主智慧財產權的新一代反鐵磁材(CrMn)Pt，具有替代現有反鐵磁材料的前景；
6.雙勢壘隧道結的研究成果，推動了磁邏輯元器件和自旋電晶體的研究。
7.研製的四類磁感測器，將推動相關產業的技術進步。
8.建立起自旋電子學研究平台，成功製備出同時具有鐵磁性和半導體特性的磁性超薄膜材料，實現自旋電子材料在納米尺度下的可控生長和磁性調控。
9.量子信息編碼，要求左右旋電子運動規律有顯著的區別，通過自旋極化，使各種光子產生單一的狀態，包括電子自旋態辨識和量子信息編碼。
