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随着科学技术的发展,人们对存储器存储密度的要求越来越高,传统半导体器件面临着热耗散等严峻问题,摩尔定律不再适用。传统半导体器件仅仅利用了电子的电荷属性进行信息的传递与处理,没有利用其自旋属性。自旋电子学采用电子的自旋属性来传输和处理信息,有望解决上述难题,有广阔的研究前景和应用价值。自旋流的产生、传输和探测始终是自旋电子学的核心问题。在本论文中,我们通过不同方式在非磁/磁性异质结构中产生了自旋流,并通过逆自旋霍尔效应（Inverse Spin Hall Effect,ISHE）实现了自旋流的探测。取得了一系列重要的研究成果。在第一章,我们介绍了ISHE研究背景与现状,以及多种产生自旋流的方式,如自旋塞贝克效应（Spin Seebeck Effect,SSE）、自旋泵浦和光自旋电压效应（Photo Spin Voltaic Effect,PSVE）,对不同自旋探测材料的特点进行了概述。第二章介绍了样品的制备方法和实验装置。第三章利用自旋泵浦和自旋塞贝克效应两种方式研究了ITO/YIG中自旋流的产生、传输及探测。在自旋泵浦实验中,我们对退火前后ITO的ISHE分析发现,合适的退火工艺可以显著增大ITO/YIG的界面自旋混合电导和自旋霍尔角,这为氧化物作为自旋探测层提供了重要的研究思路。在自旋塞贝克效应实验中,我们未观测到逆自旋霍尔效应,这可能是由ITO与YIG热导率几乎相同或ITO/YIG界面结构的特殊性导致界面温差过小,或者界面自旋混合电导存在的负温度系数导致的。对此,我们提出了可能的解决方法。第四章主要研究了Pd/YIG及Pt/YIG中的光自旋电压效应,发现在光照条件下,电压-磁场曲线中不仅包含光自旋电压信号,还存在一个与磁场和光强梯度相关的斜率信号。我们通过改变样品所处的光照条件,对光自旋电压、斜率信号及二者之间的关系进行了详细研究。我们发现,斜率信号可能时由光引起的在样品长度方向载流子的迁移导致的。改变样品条两侧的光照强度相对大小,可以对斜率信号的大小进行调控。此外,通过改变Pd层厚度,可以大范围地改变光自旋电压的大小,这意味着在PSVE中,可以通过调节自旋探测层厚度获得更好的自旋探测效果。在第五章,我们利用自旋泵浦技术研究了Cu0.97Bi0.03（15 nm）/YIG、Cu（15nm）/YIG及Cu0.95Bi0.05（15 nm）/YIG三种样品的ISHE,在室温条件下我们观测到三种样品中具有不同大小的逆自旋霍尔效应电压。我们发现Cu0.97Bi0.03（15nm）/YIG中的VISHE明显大于Cu（15 nm）/YIG,这是由于Cu0.97Bi0.03合金中Bi原子的非本征散射使其自旋霍尔角增大导致的。这意味着我们可以通过在Cu材料中掺杂适量Bi原子的方法增强CuBi合金自旋霍尔角及逆自旋霍尔效应电压。最后,我们对全文进行了总结并对未来的相关研究进行了展望。