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半导体自旋电子学期望运用电子自旋这一内禀属性取代电荷，以实现性能更强大的新型半导体器件。相较于传统半导体器件，基于自旋自由度的新型电子器件兼具了非易失性、处理速度快、耗能少等优点，并进一步提高了电路集成度，正在得到越来越多的关注。实现半导体自旋逻辑器件应用的前提是能对固态系统中自旋极化的注入、存储、操纵、输运和探测进行有效地控制，同时要求系统中电子自旋要有足够长的相干时间和输运长度，因此对半导体中自旋扩散性质的研究成为了凝聚态领域的关键任务。 本文分别在实验和理论上研究了低温下(110)-GaAs/(Al,Ga)As量子阱平面内电子自旋扩散的动力学过程，主要工作包括： （1）详细描述了半导体中的自旋动力学理论；从理论上分析了GaAs半导体晶格和电子能带的结构性质以及GaAs/(Al,Ga)As二维电子气结构的形成；对文中沿[110]晶向生长的GaAs量子阱样品结构做了说明。基于泵浦-探测机制和磁光克尔效应发展了高空间分辨率超快磁光克尔测量装置；概述了有限元法以及多物理场大型仿真软件COMSOL Multiphysics的功能，并归纳了基本的数值模拟步骤。 （2）运用超快磁光克尔泵浦-探测技术，测量了低温下(110)-GaAs/(Al,Ga)As量子阱平面内电子自旋扩散的动力学行为；基于构建的二维单极自旋扩散模型，在COMSOL Multiphysics中对实验中的自旋扩散动力学过程做了数值模拟。比较低温下实验和模拟的自旋动力学结果，发现在较低激发功率下理论与实验整体符合的很好；而在较高的激发密度，理论和实验分布在短延时处有一定的差异，可能与动态的热载流子效应有关。