一 、巨磁電阻效應(yīng)簡(jiǎn)介 

磁電子學(xué)是一門(mén)以研究介觀尺度范圍內(nèi)自旋極化電子的輸運(yùn)特性以及基于它的這些獨(dú)特性質(zhì)而設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的在新的機(jī)理下工作的電子器件為主要內(nèi)容的一門(mén)交叉學(xué)科。它研究的對(duì)象包括載流電子的自旋極化、自旋相關(guān)散射、自旋弛豫以及與此相關(guān)的性質(zhì)及其應(yīng)用等。 

電子既是電荷的負(fù)載體，同時(shí)又是自旋的負(fù)載體。以研究、控制和應(yīng)用半導(dǎo)體中數(shù)目不等的電子和空穴（即多數(shù)載流子和少數(shù)載流子）的輸運(yùn)特性為主要內(nèi)容的微電子學(xué)是二十世紀(jì)人類(lèi)最偉大的創(chuàng)造之一。但在這里自旋狀態(tài)是不與考慮的，電子的輸運(yùn)過(guò)程僅利用它的荷電性由電場(chǎng)來(lái)控制。是否可以利用電子的自旋來(lái)操縱它的輸運(yùn)過(guò)程呢？這正是磁電子學(xué)所要研究的主要內(nèi)容。 

對(duì)巨磁電阻效應(yīng)的研究就是磁電子學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。磁場(chǎng)作用于磁性多層膜中導(dǎo)電電子的自旋，導(dǎo)致膜電阻發(fā)生很大的變化。這種變化可以通過(guò)測(cè)量電阻或以電壓方式反映出來(lái)。根據(jù)這種特點(diǎn)可以在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用.

二 、巨磁電阻效應(yīng)的應(yīng)用 

科技服務(wù)于人類(lèi)。科學(xué)技術(shù)只有同應(yīng)用相結(jié)合才能發(fā)揮其“第一生產(chǎn)力”的作用并同時(shí)擁有強(qiáng)大的生命力。磁電子學(xué)的產(chǎn)生是巨大應(yīng)用前景促進(jìn)的結(jié)果，同時(shí)從其產(chǎn)生之初即為應(yīng)用服務(wù)。到目前磁電子學(xué)的研究仍在世界范圍轟轟烈烈地進(jìn)行，它的應(yīng)用已發(fā)展到計(jì)算機(jī)磁頭、巨磁電阻傳感器、磁隨機(jī)存貯器等許多領(lǐng)域，隨著對(duì)CMR、TMR原理的進(jìn)一步研究和認(rèn)識(shí)，必將開(kāi)拓更為廣闊的應(yīng)用前景。鑒于磁電子學(xué)技術(shù)的新穎性和復(fù)雜性，對(duì)于磁電子學(xué)的研究仍在持續(xù)不斷地進(jìn)行，其應(yīng)用現(xiàn)在還僅限于巨磁電阻（GMR）范圍，以下對(duì)此作較為詳盡的介紹。其新的應(yīng)用日新月異，還望大家拭目以待。
1）GMR傳感器可用來(lái)測(cè)量微小的位移及其相關(guān)的應(yīng)用 

GMR磁場(chǎng)傳感器來(lái)探測(cè)被測(cè)物體的位移的原理是通過(guò)利用一永磁鐵作為參照物，參照物相對(duì)于磁傳感器的運(yùn)動(dòng)可等效為磁敏器件在均勻梯度的磁場(chǎng)中的移動(dòng)，因此磁場(chǎng)傳感器的輸出則反映著磁場(chǎng)傳感器或永磁鐵的位移量。圖5給出一圓柱磁鋼及其周?chē)拇艌?chǎng)分布。我們已研制出一種能同時(shí)探測(cè)X—Y方向位移的磁場(chǎng)傳感器。由于采用集成技術(shù)，可使該磁場(chǎng)傳感器小型化，同時(shí)提高了精度。這種傳感器已成功運(yùn)用在機(jī)器人及機(jī)械手的控制系統(tǒng)，并使其智能化和拿取、放置物體。另外也使機(jī)器人具有識(shí)別物體的功能。這種位移傳感器也可用在電梯及相應(yīng)的升降系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)。此外，可以用GMR位移傳感器改造某些傳統(tǒng)的工業(yè)儀表，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。例如，浮子流量計(jì)是一種得到廣泛應(yīng)用的非電量?jī)x表，如果改用磁性浮子和外配一個(gè)GMR磁位移傳感器，就能制成一個(gè)有電壓輸出的數(shù)字型位移傳感器。在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了實(shí)現(xiàn)電子點(diǎn)火，往往需要精密堅(jiān)固的位移傳感器來(lái)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)主軸的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)角，決定點(diǎn)火時(shí)間。以前多用霍爾元件，現(xiàn)在完全可以用GMR替代，從而提高工作溫度范圍和降低磁場(chǎng)觸發(fā)磁場(chǎng)的強(qiáng)度。GMR位移傳感器也可用在精密機(jī)床上來(lái)提高機(jī)械加工的精度?；钊跉飧字械?運(yùn)動(dòng)情況也可以通過(guò)GMR位移傳感器給探測(cè)出來(lái)。