纳米自旋器件（nano spin device），工学-材料科学与工程-纳米材料，利用电子的电荷及自旋特性，通过操纵电子自旋处理信息的微纳电子器件。电子具有电荷和自旋两个基本属性。任何运动的电子，除了空间三维自由度外，还存在自旋（向上和向下）自由度。在磁场存在的条件下，对应两个不同自旋方向的电子能级分裂，导致不同自旋的电子运动产生差异，从而可以通过磁场和电场的共同作用来控制电子的运动。纳米自旋器件的优点是速度快、体积小、能耗低、非易失等。纳米自旋器件包括自旋过滤器、自旋阀等。制备纳米自旋器件需采用具有铁磁态，最好只传输一种自旋态的材料。半金属就是具有很高载流子自旋极化度的新型材料，它对于一种自旋取向的电子表现金属特性，而对于另一种自旋取向的电子表现半导体特性。