原理：利用干涉仪生成干涉红外光，照射样品后，特定频率的光被与材料分子偶极矩变化匹配的振动模式吸收。收集干涉图并经数学变换转化为光谱，以揭示化学键指纹信息。

原理：当光伏材料受到紫外至可见光照射时，价带电子吸收光子能量跃迁至导带，形成特征吸收谱。通过记录不同波长下的吸光度，可客观表征材料的光学性质与能带结构。

原理：当单色激光照射光伏材料时，光子与材料内部的晶格振动或分子旋转发生非弹性碰撞，导致散射光频率发生偏移（拉曼位移）。这种频率偏移与材料的声子模式相关，可获得材料微观结构的指纹信息。

原理：置于恒定静磁场中的宏观磁化矢量，在相互垂直的微波高频交变磁场驱动下发生拉莫尔进动；当外加微波频率与系统本征进动频率达到共振匹配时，磁矩从微波场中强烈吸收能量，产生极大的高频能量损耗。

原理：向自旋源/铁磁层异质结注入低频交流电，利用自旋霍尔效应或Rashba效应产生的振荡自旋流驱动磁矩进动；该微小进动与交变电流通过反常霍尔效应（AHE）发生物理混频，在横向产生携带自旋力矩信息的高阶谐波电压（主要为二次谐波）。

原理：是利用偏振光子角动量在半导体中注入非平衡自旋极化的光学表征技术。圆偏振光子携带恒定角动量，依据偶极跃迁选择定则，材料吸收光子时角动量选择性传递给受激载流子，打破自旋向上与向下的布居简并，实现宏观自旋取向。

原理：外磁场打破了系统的时间反演对称性，导致本征简并的电子能态发生塞曼劈裂；材料吸收不同旋向的偏振光时，跃迁至不同自旋/轨道角动量状态，从而产生与外加磁场强度严格相关的微商型或高斯型差分吸收信号。

原理：在外加磁场（打破时间反演对称性）与低温环境下，利用光泵浦或电注入方式激发自旋极化电子；通过高精度偏振光学检测系统分离并测量左旋（σ+）与右旋（σ−）圆偏振荧光的绝对强度，计算其偏振度，结合材料的总体发光量子产率，最终推导出自旋到光子的转换效率。

原理：利用衍射极限聚焦的激光束在器件表面进行二维逐点扫描，原位激发出局部电子-空穴对；载流子在材料内部或界面处的内建电场驱动下分离形成光电流。将提取的电流幅值与激光空间坐标映射，即可绘制出光电响应的二维物理图像。

原理：在超高真空中，利用高能初级离子束连续轰击样品表面，引发级联碰撞并导致表面原子或分子团簇发生物理溅射与电离；随后，通过高分辨质量分析器对逸出的“二次离子”按质荷比（m/z）进行空间色散与飞行时间探测，从而精准获取材料内部的元素与同位素分布。

原理：高能入射电子束穿透极薄二维样品时，与样品内部晶格电子发生非弹性碰撞而损失特定能量。通过磁场（能量过滤器）按能量损失值对出射电子进行空间色散与探测，即可在原子尺度上精确解析材料的电子能带结构与元素组成。

原理：利用一束飞秒泵浦脉冲激发样品产生非平衡载流子，随后利用另一束经过精确机械延迟的超连续白光（探测脉冲）穿透样品，测量其吸光度的瞬态微小变化（ΔA​）。通过改变延迟时间，在飞秒至纳秒尺度上重构激发态的演化轨迹。