自旋电子学是凝聚态物理学中最活跃的研究领域之一，它是研究利用电子的自旋自由度来制造电子器件的一门学科，不仅在信息工业中有着重要的应用前景，而且也是凝聚态物理的一个基础学科。自旋电子学所面临的主要挑战是如何在半导体材料中实现自旋注入、自旋控制和自旋检测。本文将主要研究在介观系统中的逆自旋霍尔效应性质以及它引起的电荷积累效应。具体研究内容和基本结果如下：　　 第一章，介绍了自旋电子学的起源与发展，自旋电子学中经常用到的概念，半导体自旋电子学的发展和应用以及自旋霍尔效应和它的逆过程。　　 第二章，介绍了二维半导体系统中两种自旋轨道耦合相互作用：Rashba和Drcsselhaus自旋轨道耦合作用，推导了它们的哈密顿量以及本征值和本征态。另外还简要介绍了介观电子系统及常用的Landmet-butiker公式、散射矩阵方法。这有利于我们借助以上方法来研究本文的内容。　　 第三章，我们对两端接有理想导线的、有Rashba自旋轨道耦合作用的二维电子气(2DEG)纳米器件中的逆自旋霍尔效应进行了理论研究。基于两点模型和Kcldysh格林函数方法，我们推导了逆自旋霍尔效应中电流的解析表达式，它清晰地反映了非零的横向电荷流是Rashba自旋轨道耦合，自旋偏压以及它的自旋极化方向共同作用的结果。进一步，我们在更大的样品系统而非两格点模型中，也进行了数值计算，发现逆自旋霍尔效应形成的电荷流的大小依赖自旋轨道耦合强度，电子费米能和样品尺寸。这些特性对自旋轨道耦合系统中有效的进行自旋流（自旋偏压）的电探测可能提供很大帮助。　　 第四章，我们理论研究了由逆自旋霍尔效应导致的电荷累积，其模型是由存在Rashba/Dresselhaus自旋轨道耦合作用(SOI)的2DEG量子线构成的，并且量子线的两端接有铁磁电极。在非平衡情况下，当外部电压驱动的自旋极化方向沿2DEG平面法线方向的自旋流流过SOI区域时，量子线的两个横向边缘就会有电荷累积（霍尔电压），两个铁磁电极的磁化方向影响霍尔电压的大小，当它们平行或反平行2DEG平面的法线时，霍尔电压达到最大值。在平衡情况下，当两铁磁电极的磁化方向非共线时也能产生霍尔电压。当其中一个铁磁电极替换为正常金属电极时，在加偏压时，量子线中仍有电荷累积，并且其大小与替换前的相同，然而在没有加偏压时，霍尔电压变弱甚至会消失。