巨磁电阻效应word版
巨磁电阻效应测试转速的基本原理
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巨磁电阻文档
巨磁电阻什么是巨磁电阻？巨磁电阻（Giant Magnetoresistance，简称GMR）是一种基于磁场对导电性质的影响而产生的电阻效应。
巨磁电阻的发现在科学和工程领域引起了广泛的关注，特别是在磁存储和传感器技术中有着重要的应用。
与常规的电阻不同，巨磁电阻是通过在导电薄膜中引入磁性材料层来实现的。
当磁场施加到这些导电薄膜中时，电阻的值会发生变化。
这种变化可以通过测量电阻的大小来检测和量化外加磁场的作用。
巨磁电阻的原理巨磁电阻现象的存在是由于磁性材料的电子构型。
磁性材料中的电子在未受到外加磁场时有着不同的自旋方向。
当一个外加磁场施加到这些材料上时，电子的自旋方向会重新排列，导致电子的运动受到限制。
这种限制会导致材料的电阻值发生变化。
更具体地说，巨磁电阻是由于磁性层与非磁性层之间的自旋控制相互耦合而产生的。
在常规情况下，自旋方向不同的电子会发生散射，导致电阻增加。
然而，在巨磁电阻结构中，磁性层的自旋可以干预非磁性层电子的自旋取向，从而减少了自旋散射。
这种减少导致了巨磁电阻的降低。
巨磁电阻的应用巨磁电阻的研究不仅对电子学领域有重要意义，而且在实际应用中也有着广泛的用途。
磁存储器：巨磁电阻的发现推动了硬盘驱动器的发展。
传统的硬盘驱动器使用了机械式的磁读写头来存取数据，而基于巨磁电阻效应的磁存储器使用了读头中的巨磁电阻元件。
这种元件可以响应磁场的变化，从而实现数据的读取和写入。
相比传统的硬盘驱动器，基于巨磁电阻的磁存储器具有更高的速度、更大的容量和更低的功耗。
传感器技术：巨磁电阻也在传感器技术中发挥着重要的作用。
基于巨磁电阻的传感器可以感知周围的磁场，并将其转化为电阻值的变化。
这种变化可以通过测量电阻来检测和量化磁场的强度和方向。
因此，巨磁电阻传感器广泛应用于地理导航、汽车行驶方向检测等领域。
生物医学应用：巨磁电阻也在生物医学应用中找到了应用。
例如，巨磁电阻效应可用于测量生物体内的磁场，如心脏的磁场和脑部电活动。
最新电与磁专题(含答案)(word)
最新电与磁专题(含答案)（word）一、电与磁选择题1．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，且磁场越强电阻越小，图中是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，如果闭合S1、S2，滑片P 向左移动时，电表的变化情况是（）A. 表和表示数均变小B. 表和表示数均变大C. 表示数变小，表示数变大D. 表示数变大，表示数变小【答案】D【解析】【解答】闭合S1、S2，滑片P向左移动时，电路中的电阻变小，电流变大，通电螺线管的磁性变强，所以巨磁电阻的阻值变小，根据串联电路的电压规律可知，其两端的电压变小即电压表的示数变小，根据欧姆定律可知电路中电流变大，即电流表的示数变大，D符合题意，ABC不符合题意.故答案为：D.【分析】根据滑动变阻器的在的变化分析电路中电流的变化，电流的变化影响磁性强弱变化，从而电路中的电流和电压和变化.2．以下关于电与磁四幅图片的描述正确的是（）A. 甲图：它是探究电磁感应现象的装置图B. 乙图：向左调节滑动变阻器的滑片，电磁铁吸引大头针的数目变少C. 丙图：将开关闭合，小磁针的N极向右转动D. 丁图：电磁继电器是利用电流的热效应来工作的【答案】C【解析】【解答】解：A、此题中有电源，是探究磁场对通电导体是否有力的作用的实验．故A错误．B、电磁铁中磁性强弱与电流的强弱、线圈匝数有关，即向左调节滑动变阻器的滑片，电阻变小，电流变大，故电磁铁吸引大头针的数目变多，故B错误；C、将开关闭合，据安培定则可知，螺线管右侧为N极，左侧为S极，根据同名磁极相互排斥，故小磁针的N极向右转动，故C正确；D、电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的，故D错误；故选C．【分析】（1）闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动，导体中有感应电流产生．（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈的匝数有关．（3）据安培定则分析判断即可解决．（4）电磁继电器是利用电流的磁效应工作的．3．在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停．如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方．当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（）A. 都是红灯B. 都是绿灯C. 分别是红灯、绿灯D. 分别是绿灯、红灯【答案】 D【解析】【解答】解：由题当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，L2灯泡电路被接通，所以L2为红灯；当车位未停车时，光控开关有光照而断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，L1电路接通而发光，所以L1为绿灯．故ABC错误，D正确．故选D【分析】根据光控开关的作用，分析左侧控制电路的通断，再分析两灯的工作状态即可解题．4．如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是（）A. 将滑片P向a端移动B. 将滑片P向b端移动C. 用铜芯替代铁芯D. 减少线圈匝数【答案】 A【解析】【解答】A、将滑片P向a端移动，电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，则电磁铁吸引更多的大头针，故A正确；B、将滑片P向b端移动，电阻增大，由欧姆定律可知，电路中电流减小，则电磁铁吸引的大头针较少，故B错误；C、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故C错误D、电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，线圈匝数越少，磁性越弱，因此减少线圈匝数，电磁铁吸引的大头针较少，故D错误．故选A【分析】电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，电磁铁吸引的大头针数码越多，电磁铁的磁性越强．5．如图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合回路的一部分．它在下图所示各磁场中水平运动时，哪种情况不会产生感应电流（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【解答】解：磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，ACD中的导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；只有B没有切割磁感线，所以不会产生感应电流；故选B．【分析】能否产生感应电流，就要看图示的情景能否满足①闭合电路；②导体切割磁感线运动这两个条件．6．在图中的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是（）A. 灯不亮，电铃响B. 灯不量，电铃不响C. 灯亮，电铃不响D. 灯亮，电铃响【答案】 A【解析】【解答】解：当控制电路的开关S闭合时，控制电路中有电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，动触头和下面电路接通，电铃工作，和上面的电路断开，所以电灯不亮。
巨磁电阻效应
O
100%
d/nm
乙
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”．
更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”．组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”．
进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时．用R 0表示未加磁场时的电阻，R 与膜层厚度d （三层膜厚度均相同）的关系如乙图所示．
1994年IBM 公司根据“巨磁电阻效应”原理， 研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成 电流的变化来读取信息．
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是 ▲ ．
A ．铜、银
B ．铁、铜
C ．铜、铝
D ．铁、镍
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是时，这种复合膜电阻 ▲ （选填“具
有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”．
（3）“新型读出磁头”可将微弱的 ▲ 信息转化为电信息． （4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，
其电阻R 比未加磁场时的电阻R 0 ▲ （选填 “大”或“小”）得多．
（5）丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1
表示有磁区域，0表示无磁区域．将“新型读出 磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速 经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是丁 图中的 ▲ ． 参考答案：（1）B （2）具有 （3）磁（4）小（5）B
A
B
C
D
丁
硬盘上的磁记录
右
左。
巨磁电阻效应及其应用(42014030708323483)
巨磁电阻效应及其应用【思考题】1什么是磁电阻效应和巨磁电阻效应？巨磁电阻效应的发现对物理学和技术应用有什么重要贡献?2为什么铁磁材料中电子散射与电子自旋状态有关？3为什么非磁性层的厚度会影响巨磁电阻效应大小？用RKKY理论理解此现象。
4如何用双电流模型解释磁性多层膜的巨磁电阻效应？该模型除解释巨磁电阻效应外还有哪些应用？5磁性多层膜与自旋阀磁电阻在薄膜结构、性能与应用方面有什么不同？6磁硬盘记录的原理是什么？为什么磁电阻的应用能大大提高磁记录的密度和读写速度？7将多层膜制成GMR元件时一般将其几何结构光刻成微米宽度迂回形状，目的是什么？8将GMR元件用作传感器时，采用桥式电路有什么好处？9在GMR桥式电路中，有时在电桥对角位置的两个电阻表面加磁屏蔽，有时不加，其原因是什么？10如何提高GMR传感器的灵敏度？如何用磁电阻效应测量导线中的电流？11对磁性样品测量应注意哪些问题？为什么先将样品磁化到饱和再进行测量？如何判断样品已经被磁化到饱和状态？12你认为巨磁电阻效应的发现者能获得诺贝尔物理学奖的理由是什么？13如果你自己要制备一个有巨磁电阻效应的磁性多层膜，薄膜结构应满足那些条件？【引言】2007年12月10日，法国物理学家阿尔贝·费尔（Albert Fert）和德国物理学家彼得·格伦贝格（Peter Crünberg）分别获得了一枚印着蓝白红标志的2007年诺贝尔物理奖章,他们各自独立发现的巨磁阻效应（giant magnetoresistance, GMR）[1，2]。
早在一百多年前，人们对铁磁金属的输运特性受磁场影响的现象，就做过相当仔细的观测。
莫特的双电流理论，把电子自旋引入对磁电阻的解释，而巨磁电阻恰恰是基于对具有自旋的电子在磁介质中的散射机制的巧妙利用。
目前巨磁电阻传感器已应用于测量位移、角度等传感器、数控机床、汽车测速、非接触开关、旋转编码器等很多领域，与光电等传感器相比，它具有功耗小，可靠性高，体积小，能工作于恶劣的工作条件等优点。
巨磁电阻效应和应用实验的报告.docx
三、开关〔数字）传感器的磁电转换特性曲线测量表开关传感器的磁电转换特性测量高电平=IV低电平=0 V
GMR模拟传感器在一定的范围内输出电压与磁场强度成线性关系，目.灵敏度高，线性范围大，可以方便的将GMR制成磁场计，测量磁场强度或其它与磁场相关的物理量。
作为应用例如，我们用它来测量电流。
由理论分析可知，通有电流I的无限长直导线，与导线距离为「的…点的磁感应强度为：B = u
01/2 nr =2 lX10-7/r⑶
磁场强度与电流成正比，在r的条件下，测得B,就可知I。
在实际应用中，为了使GMR模拟传感器工作在线性区，提高测量精度，还常常预先给传感器施加一固定磁场，称为磁偏置，其原理类似于电子电路中的直流偏置。
b位置时，&、&感受到的磁场强度大于R,、R.,输出正电压。
c位置时，输出回归零。
d位置时，R、R,感受到的磁场强度小于R：,、R,输出负电压。
于是，在齿轮转动过程中，每转过一个齿牙便产生一个完整的波形输出。
这一原理己普遍应用于转速(速度)与位移监控，在汽车及其它工业领域得到广泛应用。
实验装置：巨磁阻实验仪、角位移测量组件。
将实验仪4V电压源接角位移测量组件“巨磁电阻供电"，角位移测量组件“信号输出" 接实验仪电压表。
逆时针慢慢转动齿轮，当输出电压为零时记录起始角度，以后每转3度记录一次角度与电压表的读数。
转动48度齿轮转过2齿，输出电压变化2个周期。
【考前须知】1、由于巨磁阻传感器具有磁滞现象，因此，在实验中，恒流源只能单向调节，不可回调, 否那么测量数据将不准确。
2、测试卡组件不能长期处于“写"状态。
巨磁电阻效应
巨磁电阻效应——2007年诺贝尔物理学奖简介瑞典皇家科学院宣布，法国科学家阿尔伯特·费尔和德国科学家彼得·格鲁伯格共同获得2007年诺贝尔物理学奖.获奖的原因是这两位科学家先后独立发现了“巨磁电阻”（GMR）效应.这个发现引发的技术进步极大地提高了计算机硬盘磁头的数据读取能力，使硬盘无论从容量还是体积上都产生了质的飞越.这个发现还导致了新一代磁传感器的出现，而且巨磁电阻被认为是纳米技术最重要的应用之一.1 磁致电阻的发现及应用磁电阻是一种铁、钴、镍等铁磁体置于外磁场中其电阻发生变化的物理现象.铁磁体的这个性质与电流方向和外加磁场方向有密切关系.150年前英国物理学家W.汤姆孙(开尔文勋爵)测量了铁和镍在外加磁场中的磁电阻效应.他写道：“我发现将铁置于磁场中，当电流方向与磁场方向一致时导体的电阻增大，而磁场方向与电流方向垂直时电阻减小.”这一现象被称为磁电阻各向异性(AMR)，现在人们知道这是由电子自旋引起的.磁致电阻技术在应用于硬盘磁头后成为一项重要的实用技术，在20世纪80年代，广泛用于制造磁头的材料是坡莫合金.随着计算机的不断发展，对数据存贮量的要求不断加大.人们迫切需要提高硬盘的存贮密度，但是如果大幅度提高硬盘的数据密度，磁单元就要做得非常小，每个单元的磁场强度就会变得很低.通常情况下，磁致电阻的改变是非常微小的，仅有不到一个百分点的变化，在当时科学家们认为想要提高基于MR技术磁头的效能非常困难.如何提高磁致电阻效能成为当时制约硬盘数据密度进一步扩大的瓶颈技术.2 巨磁电阻现象及其基本原理1988年，两个独立的研究小组意外地发现了非常巨大的磁电阻效应，即后来被命名的巨磁电阻效应.他们在实验中应用了一种叫做多层磁膜的材料，这种材料是由厚度仅为几个原子的铁磁纳米材料薄膜与非磁性金属纳米膜层叠而成.如图1格鲁伯格小组磁膜的结构是铁-铬-铁三明治式结构，而费尔小组的磁膜则是由多达60层的铁-铬层构成。
6-巨磁电阻效应及应用
巨磁电阻效应及应用一． 实验目的理解多层膜巨磁电阻（Giant Magneto Resistance —GMR ）效应的原理，通过实验了解几种GMR 传感器的结构、特性及应用领域。
二． 实验内容1.GMR 模拟传感器的磁电转换特性测量改变螺线管励磁电流，记录传感器的输出模拟电压。
螺线管电流范围-100mA~100mA 。
由公式nI B 0μ=（n 为线圈密度，I 为流经线圈的电流强度，m H /10470-⨯=πμ）计算出磁感应强度B ，以B 为横坐标，电压表读数为纵坐标做出磁电转换特性曲线。
2.GMR 磁阻特性测量改变螺线管励磁电流，记录巨磁阻的输出电流。
螺线管电流范围-100mA~100mA （正负电流的切换需手动改变导线连接）。
根据欧姆定律计算巨磁阻的电阻，以磁感应强度B 为横坐标，磁阻为纵坐标做出磁阻特性曲线。
3.GMR 开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量改变螺线管励磁电流，记录传感器的输出开关电压。
螺线管电流在-50mA~50mA 。
以磁感应强度B 为横坐标，电压读数为纵坐标做出开关传感器的磁电转换特性曲线。
4.用GMR 模拟传感器测量电流将待测电流设为0，改变偏置磁场，使得巨磁阻输出电压最大，记录此值。
保持该偏置磁场，改变待测电流，每隔50mA 记录一次巨磁阻的输出电压。
其中，待测电流变换范围-300mA~300mA 。
改变偏置磁场，重复测量3组数据。
以电流读数为横坐标，电压表读数为纵坐标作图，分别作出4条曲线。
5.GMR 梯度传感器的特性及应用逆时针慢慢转动齿轮，当输出电压为0时记录起始角度，以后每转3度记录一次角度与电压表的读数。
转动48度齿轮转过2齿，输出电压变化2个周期。
以齿轮实际转过的度数为横坐标，电压表的度数为纵向坐标作图。
6.磁记录与读出读写模块启用前，同时按下“0/1转换”和“写确认”按键约2秒，将读写组件初始化。
将此卡有刻度区域的一面朝前，沿着箭头标识的方向插入划槽，按需要切换写“0”或写“1”，按住“写确认”按键不放，缓慢移动磁卡，根据磁卡上的刻度区域写入。
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巨磁电阻效应
摘要：巨磁电阻（GMR）效应自发现以来即引起各国企业界及学术界的高度重视,GMR效应已成为当前凝聚态物理研究的热点之一。
它不仅具有重要的科学意义,而且具有多方面的应用价值。
目前,GMR效应主要用于磁传感器、随机存储器和高密度读写磁头等方面。
此外,GMR传感器在自动化技术、家用电器、卫星定位、导航、汽车工业、医疗等方面都具有广泛的应用前景。
在磁场作用下，因磁性金属内部电子自旋方向发生改变而导致电阻改变的现象，被称为磁致电阻（Magnetic Resistance，MR）效应。
铁磁金属和合金一般都有磁致电阻现象。
磁致电阻效应的产生有不同的物理机制，按不同的物理机制可作如下分类：正常磁电阻效应、各向异性磁电阻效应、巨磁电阻效应、掺杂稀土锰氧化物的超巨磁电阻效应以及隧道磁电阻效应。
目前，各向异性磁电阻效应的应用最广，巨磁电阻效应、超巨磁电阻效应和隧道磁电阻效应因性能优于各向异性磁电阻效应而成为研究热点，其中，巨磁电阻（ GaintMagnetoresistance，GMR）效应是研究最广泛、最深入、科研和实用价值最高的磁致电阻效应。
1，巨磁电阻效应的发现
1980 年，美国 IBM 研发人员利用 MR 技术研制成功了 MR 的磁阻磁头，实
现了硬盘驱动器的第一次飞跃。
但随着信息技术的突飞猛进，对信息存储容量的要求不断提高，利用 MR 技术，即使在很大的磁场作用下，磁致电阻的变化也只有 1%～3%，这远远满足不了实际发展的需求，为此，必须寻找和发明新的 MR 技术。
1986 年，德国的 P.Grünberg 研究小组在真空环境下通过分子束外延（MBE）技术，制备了一种“铁磁/非磁/铁磁”（Fe/Cr/Fe）三明治式薄膜结构，研究发现，当 Cr 层厚度为 0.9nm 时，材料获得了很高电阻值。
两年后，法国的 A. Fert 研究小组在 Fe（3nm）/Cr（0.9nm）金属超晶格多层膜中同样发现，在一定外磁场存在下，该结构的电阻值发生急剧变化，当外磁场为 2KOe，温度为4.2K 时，其磁电阻变化率超过 50%。
由于 Fe/Cr 多层膜的磁电阻效应非常明显，因此被定义为巨磁电阻效应。
图 1-1 为 Fe/Cr 多层膜巨磁电阻效应示意图，由图中可以看出，在无外加磁场时，磁性层的磁矩呈反平行排列，随着外加磁场逐渐增大，磁性层的磁矩在外磁场的作用下趋于平行排列，多层结构的电阻随之减小，当外加磁场强度达到使磁性层磁化饱和时，即磁性层磁矩为平行态时，电阻减小到最小值，反平行态时电阻值最大。
由于 Fe/Cr 多层膜的磁电阻效应非常明显，因此被定义为巨磁电阻效应。
2，巨磁电阻效应产生机理
1936 年科学家 N.H.Mott 发现将铁磁金属加热到居里温度以上，其电阻会发生显著增加，Mott通过研究，建立了“双流体”理论模型（即 Mott 模型），并成功解释了该现象。
Mott 模型的基本思想是：（1）电子在传输过程中的自旋翻转可忽略，即将电子分成自旋向上和自旋向下两种独立的导电通道，类似于并联输运通道；（2）在铁磁金属中对磁性有贡献的 3d 电子自旋取向分为自旋向上与自旋向下两种，磁性层的磁矩方向取决于自旋电子产生的自旋磁矩的取向；（3）传导电子在输运过程中受到的散射取决于磁性层磁矩的取向。
巨磁电阻的产生机理可以采用 Mott 模型来阐述。
在非磁性金属中，自旋向上和自旋向下的电子数是相同的，不存
在自旋极化现象，而在铁磁金属中，由
于量子力学交换作用，铁磁金属的 3d
轨道局域电子能带发生劈裂，自旋向上
与自旋向下的电子在 Fermi 面处的数
目是不同的，在一定电场的推动下会发
生自旋极化，导致它们对不同自旋取向的传导电子的散射不同。
当不同自旋取向的传导电子经过铁磁层时，被散射的程度取决于铁磁层磁矩的取向，导致了相邻铁磁层在平行态和反平行态时电阻值的不同，从而产生巨磁电阻效应。
为了简化，这里以格林贝格尔实验中的铁磁／非磁／铁磁的三明治结构，即Fe／Cr／Fe，为例来介绍。
费尔的实验中的超品格多层膜结构可以用相同的物理机理来解释。
巨磁电阻效应通常用两自旋电流模型来描述。
当磁矩平行和反平行时相应的态密度示意图。
当两个铁磁层磁矩平行时，两边费米能级处自旋向下的电子数都较多，因此在两个铁磁／非磁界面受到的散射很弱，是低电阻通道，表示为2RL(其中2表示受到两个界面散射)；相反，自旋向上的电子数较少，因此在两个铁磁／非磁界面受到的散射很强，是高电阻通道，表示为2RH。
根据两自旋电流模型，相应的等效电阻如右图所示。
所以，总电阻为2RLRH／(RL+RH)。
当两个铁磁层磁矩反平行时(图2(b))，左边铁磁电极费米能级处自旋向下的电子数较多，对自旋向下的电子，在穿过第一个铁磁／非磁界面时受到的散射较弱，是低电阻态，RL；但是在第二个铁磁层中，自旋向下的电子态密度较少，在铁磁／非磁界面受到的散射很强，是高电阻态RH，因此，自旋向下的通道的总电阻就是(RL+RH)。
相似的，对自旋向上的电子通道，电子在两个界面处分别受到强散射和弱散射，总电阻为(RL+RH)，如图3(b)所示，总电阻为(RL+RH)／2。
所以，磁电阻的大小为[1]：
[1]
3，巨磁电阻效应的应用
巨磁电阻效应的发现促进了磁电子学的兴起和发展，GMR 材料的优异性能使其在信息记录及磁电子学器件等领域有着广阔的应用前景，目前其工业应用主要集中在以下几个方面：
（1）巨磁电阻高密度读出磁头：在高密度磁记录信息应用领域，传统的 AMR 磁头的最大磁电阻仅为 6%，磁场灵敏度最大约为 0.4%/Oe，对于微弱的信号无法形成磁电阻，已不能满足市场的需求。
巨磁电阻磁头的磁电阻值在室温下高达30%，磁场灵敏度可达 1%/Oe，磁头分辨率得到了很大提高，这意味着即使将信息的磁单位面积大大缩小，磁头也可以分辨出来，因而在高密度磁记录信息领域具有很高的应用价值。
2002 年，Fujitsui 公司采用 CPP-GMR 磁头和垂直记录技术，成功开发出记录密度达 300Gb/in
2（46.5Gb/cm2）的超高密度读出磁头使 GMR 高密度读出磁头的市场价值得到实现，从而开创了信息记录领域的新纪元。
（2）巨磁电阻传感器：磁传感器主要用来检查磁场的存在、强弱、方向等。
由于 GMR 元件的磁电阻变化率大，磁场灵敏度高，可传感微弱磁场，不仅大大提高了磁传感器的分辨率、灵敏度、精确性等指标，还扩大了磁电阻传感器的测量和应用范围，在家用电器、汽车、自动控制、物性检测和生物医学等方面呈现出广阔的应用前景。
（3）巨磁电阻随机存储器：采用 GMR 效应制备的巨磁电阻随机存储器（MRAM）与传统半导体随机存储器相比，不仅具有非易失性、抗辐射、长寿
命和低成本等优点，而且其所需电流电压信号小、响应时间短，实现了高存储密度和快速存取。
Honeywell 公司是首个利用 GMR 材料作为存储器芯片的公司，之后 IBM、摩托罗拉、西门子和 INESC 等都开始加紧研究。
IBM 公司的 Tang 等人提出了自旋阀 GMR 设计方案，采用 NiFe/Cu/NiFe/MnFe 自旋阀巨磁电阻多层膜作为存储单元，使存储速度达到亚纳秒（10-10s）数量级，为计算机内存储器的研究指明了新的研究方向。
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
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