原子尺度的自旋探测与操控是理解自旋之间的基本相互作用，实现单自旋器件的重要手段。本报告将回顾自旋极化扫描隧道显微镜发展过程，介绍其各种不同的工作模式，以及其在分辨非线性复杂磁结构和实现自旋极化翻转方面的应用，最后，介绍一下基于交换作用力的自旋分辨扫描显微镜。