原名波谱与量子电子学专业，主要从事磁共振及其相关学科的研究，是博士和硕士学位授予点，并设有博士后流动站。该专业现有中国科学院院士1人，博士导师7人，硕士导师5人，研究员7人，副研究员、高级工程师9人。该专业以波谱与原子分子物理国家重点实验室作为基础，具备先进的磁共振实验设备，包括4.7特斯拉孔径30厘米的磁共振成像谱仪，600 MHz（带低温探头）和500 MHz（带HPLC-NMR系统）液体高分辨磁共振谱议，400MHz， 300MHz， 200 MHz固体高分辨磁共振谱仪，以及1.88特斯拉动态核极化磁共振谱仪各一台。是我国波谱学研究的中心，也在国际磁共振研究领域中占一席之地。该专业属交叉学科，其研究方向覆盖所有与磁共振相关的学科，涉及物理、化学、生物、医学成像以及电子学和计算机技术等。现已开展的主要研究方向有：固态、液态高分辨磁共振理论及新技术，核磁共振成像新技术，核自旋体系动力学，多量子相干激发和核磁弛豫研究等。在应用研究方面，主要开展了多孔介质的结构以及吸咐分子动态研究；固体催化剂及无机材料结构研究；高分子聚合物结构、构象以及运动的研究，生物分子结构、相互作用和动力学研究；脑功能和重大疾病的磁共振成象和活体波谱学研究；计算机辅助的分子结构和构象重建研究。同时，还开展与大型核共振谱仪配套的有关设备的研制与开发，小型专用谱议的研究，以及相应的计算机硬件与软件开发。

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