蓬勃发展中的磁性薄膜材料
超巨磁电阻薄膜物理及应用
超巨磁电阻薄膜物理及应用摘要：由于在外界温度变化和磁场作用下表现出巨大的磁电阻效应(CMR)，超巨磁电阻材料成为一个热点研究课题。
CMR材料在硬盘读出磁头，随机存储器上极具潜力，在磁传感器、光热辐射探测器、场效应晶体管及磁制冷等方面的应用也崭露头角。
首先介绍了CMR薄膜材料的结构和机理，接着详细讨论了它们在器件应用上，尤其是在激光感生电压热电电压效应(LITV)、Bolometer、传感器等有关方面的应用进展。
最后展望了CMR薄膜未来的应用前景。
引言众所周知，许多物质在外磁场作用下都可观察到磁致电阻效应，但一般材料最大只有2％～3％。
l988年，法国巴黎大学的巴西学者Baibich等⋯首次报道了Fe／Cr超晶格的磁电阻变化率达到50％，比通常的磁电阻效应大一个数量级，而且远远超过多层膜中Fe层磁电阻变化的总和，这一现象被称为巨磁电阻效应(GiantMagnetoresistance，简记为GMR)。
此后，人们相继在自旋阀，颗粒膜，非连续膜和隧道结以及钙钛矿锰氧化物薄膜中发现了巨磁电阻效应。
值得关注的是，1993年，Helmolt等在LaBaMnO3薄膜中观察到了更巨大的负磁阻效应，其MR效应可达到l0 ％～l0。
％，引起了物理、计算机、材料和自动控制等领域的众多科学家的极大兴趣，因为这预示了巨磁电阻效应的研究不仅由金属、合金样品扩展到了氧化物材料，还提出许多前沿的物理问题，这无疑将对巨磁电阻材料的实际应用起到巨大的推动作用。
随后的进一步研究发现，掺杂稀土锰氧化物在磁场下的反常输运性质不同于金属磁性超晶格样品中的巨磁电阻效应，而是与氧化物高温超导体中电子的强关联和输运更相近。
因而，掺杂稀土锰氧化物的磁电阻随外磁场变化的现象又称为超巨磁电阻效应(ColossalMagnetoresistance，CMR)，并与强关联物理联系在一起。
本文简单介绍了超巨磁电阻材料的结构和机理，着重讨论了近年来CMR材料在LITV 器件，Bolometer，传感器及磁随机存储器等方面的应用进展，最后展望了CMR材料的发展前景。
磁性材料市场报告
磁性材料市场报告磁性材料作为一种重要的功能材料，在现代工业和科技领域中发挥着不可或缺的作用。
从电子设备到新能源汽车，从医疗器械到航空航天，磁性材料的应用无处不在。
本报告将对磁性材料市场的现状、发展趋势、主要应用领域以及市场竞争格局进行深入分析。
一、市场现状近年来，全球磁性材料市场呈现出稳定增长的态势。
据市场研究机构的数据显示，2022 年全球磁性材料市场规模达到了_____亿元，预计到 2028 年将突破_____亿元。
这一增长主要得益于下游应用领域的不断拓展和技术的持续进步。
在市场分布方面，亚太地区是磁性材料的主要消费市场，其中中国、日本和韩国在磁性材料的生产和消费方面占据重要地位。
欧洲和北美地区也是磁性材料的重要市场，但其市场增长速度相对较慢。
从产品类型来看，永磁材料和软磁材料是磁性材料市场的两大主要类别。
永磁材料具有高剩磁、高矫顽力等特点，主要包括钕铁硼永磁材料、铁氧体永磁材料等；软磁材料则具有低矫顽力、高磁导率等特点，主要包括硅钢片、坡莫合金、非晶合金等。
二、发展趋势1、高性能化随着下游应用领域对磁性材料性能要求的不断提高，高性能磁性材料的研发和生产成为市场发展的主要趋势。
例如，在新能源汽车领域，为了提高电机的效率和功率密度，对永磁材料的磁性能和热稳定性提出了更高的要求；在 5G 通信领域，为了满足高频、高速信号传输的需求，软磁材料的磁导率和频率特性需要不断优化。
2、绿色环保化在全球环保意识不断增强的背景下，磁性材料的生产和应用也朝着绿色环保的方向发展。
例如，一些新型磁性材料的生产过程采用了无铅、无汞等环保工艺，减少了对环境的污染；在废旧磁性材料的回收利用方面，也取得了一定的进展，提高了资源的利用率。
3、智能化随着人工智能、物联网等技术的发展，磁性材料在智能传感器、智能控制等领域的应用不断拓展。
例如，基于磁性材料的磁传感器可以实现对位置、速度、压力等物理量的高精度检测，为智能化设备提供了关键的感知元件。
软磁材料技术发展趋势
软磁材料技术发展趋势软磁材料是一种具有很高饱和磁感应强度和低磁导率的材料，广泛应用于电子产品、通信设备、汽车工业等领域。
随着科技的不断进步，软磁材料技术也在不断发展。
本文将从以下几个方面介绍软磁材料技术的发展趋势。
1. 新材料的研发随着科学技术的进步，新材料的研发成为软磁材料技术发展的重要方向。
科学家们正在不断探索新的材料，以提高软磁材料的性能和稳定性。
例如，石墨烯作为一种新型的二维材料，具有出色的导电性和热导率，有望应用于软磁材料领域，提高软磁材料的导磁性能。
2. 提高材料的磁性能软磁材料的磁性能对其应用性能至关重要。
当前，科学家们致力于提高软磁材料的饱和磁感应强度和磁导率，以满足不同领域对材料性能的需求。
研究人员通过改变材料的组成、结构和处理工艺等手段，不断提高软磁材料的磁性能。
3. 小型化和高集成度随着电子产品的不断发展，对软磁材料的需求越来越多样化。
尤其是在微电子器件和集成电路中，对软磁材料的要求更加严格。
因此，研究人员正在努力实现软磁材料的小型化和高集成度。
他们通过优化材料的结构和制备工艺，提高软磁材料的性能，并使其能够适应更复杂的电子器件需求。
4. 节能环保节能环保是当前社会的一个重要议题，软磁材料的应用也需要符合节能环保的要求。
因此，软磁材料技术的发展趋势之一就是开发绿色环保的软磁材料。
研究人员正在探索使用可再生材料、低能耗制备工艺和环境友好的加工方法等途径，以减少对环境的影响。
5. 多功能集成随着科技的发展，电子产品的功能越来越复杂，对材料的要求也越来越高。
软磁材料技术的发展趋势之一就是实现多功能集成。
研究人员正在探索将软磁材料与其他功能材料集成在一起，实现多种功能的一体化设计。
例如，将软磁材料与传感器、储能器件等集成，实现智能化和高效能的电子产品。
软磁材料技术的发展趋势是多样化、高性能、节能环保和多功能集成。
随着科学技术的不断进步，相信软磁材料技术将会在各个领域发挥更重要的作用，并为人类的生活带来更多便利和创新。
磁性功能膜的制备及其应用
磁性功能膜的制备及其应用随着科技的不断发展，人们对材料的要求越来越高。
磁性功能膜是一种特殊的材料，拥有独特的物理和化学性质，被广泛应用于生命科学、医学和工业领域等。
本文将介绍磁性功能膜的制备方法和应用领域。
一、制备方法磁性功能膜的制备方法可以分为化学法、物理法和生物合成法三种。
1. 化学法化学法是最常用的磁性功能膜制备方法。
一般来说，该方法需要选用具有较高磁性的金属离子、金属氧化物或钙钛矿等材料作为磁性颗粒的核心，然后通过离子交换和化学沉淀等方式将磁性颗粒固定在膜表面。
同时，化学法也可以利用化学还原的方法，在聚合物中掺入铁、镍等磁性元素制备磁性功能膜。
2. 物理法物理法是一种磁性功能膜制备方法，其基本原理是利用物理方法将磁性颗粒或磁性物质固定在膜表面。
比较常用的物理法有旋转镀膜法、磁控溅射法和电化学沉积法等。
其中，磁控溅射法可以得到较高品质的薄膜，而电化学沉积法则是一种具有很高成本效益的方法。
3. 生物合成法生物合成法是一种新兴的磁性功能膜制备方法，其基本原理是利用微生物体内代谢活动所产生的酶和蛋白等物质，将磁性颗粒固定在膜表面。
这种方法具有制备成本低、过程简单等优点，但仍需进一步研究优化。
二、应用领域磁性功能膜的应用领域非常广泛，可以应用于生命科学、医学、环保、食品加工和能源等领域。
1. 生命科学磁性功能膜可以用于生物医学中的分子诊断和细胞检测等方面。
例如，对于血浆中的血清蛋白质的检测，可以利用磁性功能膜固定抗体，然后通过较快的磁性分离技术，在血浆中检测出血清蛋白质。
此外，还可以用于生物分离和分子提取等。
2. 环保磁性功能膜可以制备成光响应材料，应用于废水处理和污染检测领域。
例如，利用磁性光响应膜参与废水处理可以显著减少污染物的含量，达到净化污水的效果。
3. 能源磁性功能膜可以应用于提高锂电池的性能。
例如，在锂离子电池中，磁性功能膜可以用来固定正极材料和负极材料，提高电池存储容量和循环寿命。
4. 食品加工磁性功能膜还可以应用于食品加工领域。
磁性材料行业--具有全球竞争优势的行业
磁性材料行业--具有全球竞争优势的行业磁性材料行业是一种具有全球竞争优势的行业。
磁性材料是一类具有磁导性的材料，可以产生磁场并吸引或斥力其他物质。
在目前的现代社会中，磁性材料广泛应用于电子、通信、航空航天、汽车、医疗、能源等领域，其市场需求量越来越大。
而中国作为磁性材料行业的重要生产和消费国之一，具有全球竞争优势。
首先，中国拥有丰富的磁性材料原料资源。
中国境内有丰富的磁矿资源和稀土资源，这些资源对磁性材料的生产至关重要。
中国在稀土矿产量和储量中占据着世界领先地位，稀土材料是磁性材料的重要组成部分。
拥有这些资源使中国能够自给自足，并且对国外市场也具有一定的议价能力。
其次，中国拥有完善的磁性材料产业链。
磁性材料行业是一个高度分工、高度关联的产业链，包括原材料生产、材料加工、磁体制造和应用领域等多个环节。
中国的磁性材料行业从上游的稀土矿开采到下游的磁体应用，形成了一个完整的产业链。
国内的磁性材料企业数量众多，并且具有较为丰富的生产经验和技术水平，这使中国在磁性材料产业链中占据重要的地位。
再次，中国在磁性材料技术研发和创新方面具有全球优势。
中国的磁性材料技术水平在全球范围内处于领先地位，尤其在稀土磁材料、软磁材料和永磁材料等关键技术领域具有突出的优势。
中国的磁性材料企业在技术创新、产品开发和工艺改进上不断取得重要突破，推动了行业的发展。
同时，中国政府也大力支持磁性材料行业的研发和创新，加强了政策引导和金融支持，为企业提供了良好的创新环境和条件。
最后，中国在磁性材料国际贸易方面具有全球竞争优势。
中国是全球最大的磁性材料出口国之一，磁性材料产品远销世界各地。
中国的磁性材料企业具有良好的国际竞争力，以产品质量、价格优势和技术服务赢得了国际市场的认可和信赖。
同时，中国还积极参与国际标准的制定和国际组织的合作，提升了中国磁性材料行业的国际影响力。
总而言之，磁性材料行业是一个具有全球竞争优势的行业，而中国在这个行业中发挥着重要的作用。
新型磁性材料及其应用
新型磁性材料及其应用随着科技的不断发展，人们对于材料的需求也不断上升。
新型磁性材料一直备受人们的关注，他们具有很强的磁性能，不仅可以用在工业制造中，还可以用在医学、电子学等领域。
本文将介绍新型磁性材料及其应用。
一、新型磁性材料的种类1.磁随温变材料。
磁随温变材料是指温度变化会引起磁性态变化的材料。
常见的磁随温变材料有镍铁合金、锰铁合金、铁铝合金等。
它们可以被用于制造温度传感器、控制器等。
2.钕铁硼磁体。
钕铁硼磁体是一种新型的磁性材料，具有很强的磁性能。
它们可以被用于制造汽车、机器人、医疗设备等。
钕铁硼磁体是一种稀有的材料，但是它们的用途非常广泛。
3.永磁材料。
永磁材料指的是具有很强的磁性能，并且可以保持在长期内不失磁性的材料。
常见的永磁材料有硬磁材料和软磁材料。
硬磁材料主要用于制造永磁体，而软磁材料则用于制造电力变压器等电子设备。
二、新型磁性材料的应用1.磁性传感器。
磁性传感器是利用磁性材料的磁性特性进行测量的一种传感器。
它可以用于测量温度、速度、位移等物理量。
磁性传感器制造技术发展非常迅速，已经成为了现代科技领域中必不可少的测量工具。
2.磁性储存器。
磁性储存器是一种利用磁性材料来存储数据的储存设备。
常见的磁性储存器有硬盘、软盘和磁带等。
目前，磁性储存器已经成为了计算机中的主要数据存储方式。
3.磁性医疗设备。
磁性医疗设备是利用磁性材料的特性对人体进行诊断或治疗的设备。
它们包括磁共振成像仪、磁性治疗仪等。
磁性医疗设备是现代医学领域非常重要的诊断和治疗工具。
4.磁性涂层材料。
磁性涂层材料是一种透明、具有磁性能的薄膜材料。
它可以被用于制造智能玻璃、显示器、LED灯等产品。
磁性涂层材料是一种非常实用的功能性材料，也是重要的科学研究领域。
三、未来展望未来，新型磁性材料将在工业制造、医学、电子学等领域发挥更加重要的作用。
人们将继续研究这些材料的性质和制造技术，以扩大它们的应用范围。
新型磁性材料将成为未来科技领域不可或缺的一部分，为人类提供更多更好的服务。
新型磁性材料的合成及应用
新型磁性材料的合成及应用一、引言磁性材料广泛应用于电子、信息、能源等领域，其性能的提升和创新可以推动相关产业的发展。
近年来，新型磁性材料的合成研究已成为磁性材料领域的一个前沿热点。
本文将介绍新型磁性材料的合成及应用。
二、新型磁性材料的合成方法1.热力学合成法热力学合成法可以通过粉末冶金、热稳定性反应等方式，根据热力学原理制备新型磁性材料。
常见的方法包括高压法、固相反应法、喷雾热分解法等。
高压法是通过高压、高温条件下，将原料化合物反应生成新型磁性材料的方法。
该方法要求反应物具有高达数GPa的压力和数百摄氏度的高温条件下保持稳定。
固相反应法也是一种热力学合成方法，该方法通过当两种不同氧化态的元素接触时，会发生化学反应，形成新型磁性材料。
喷雾热分解法是一种热力学合成法中的新兴技术，通过液相前体中的化合物或离子，利用高温气流喷雾成粉末，在高温情况下赋予其热解能量，完成化学反应并生成新型磁性材料。
2.物理合成法物理合成法是一种利用物理机制制备新型磁性材料的方法。
包括气相合成法、溶液法、溅射法等。
溅射法是指利用气体放电离子化反应产生的气体原子在真空容器内发生碰撞并沉积在基材上，从而制备新型磁性材料的方法。
该方法能制备出具有良好硬磁性和软磁性的薄膜，是当前最常见的物理合成方法之一。
3.生物合成法生物合成法是利用微生物、植物、动物等生物体通过代谢作用形成的骨架或拓扑结构，在其内部形成纳米结构，从而获得新型磁性材料的方法。
三、新型磁性材料的应用1.电子领域新型磁性材料可以应用于电子领域，如磁储存器、磁随机存取器、磁传感器等。
其中，磁储存器是一种利用磁性材料来存储信息的设备，包括硬盘、软盘等。
磁随机存取器则是一种基于磁性材料的信息存储器，能够快速读写信息。
磁传感器是一种能够检测磁场的传感器，广泛应用于电子设备中。
2.信息领域新型磁性材料也可以应用于信息领域，如磁性水印、安全线等。
其中，磁性水印通过在纸张中植入磁性材料，使得纸张在特定的磁场作用下呈现出特定的图案和信息，达到防伪和保安的目的。
常用磁性材料介绍
常用磁性材料介绍◆钕铁硼介绍：诞生于八十年代初的第三代稀土永磁材料--钕铁硼，是当今世界上磁性的永磁材料，可分为烧结钕铁硼磁性材料和粘结钕铁硼磁性材料。
与烧结钕铁硼磁性材料相比，粘结钕铁硼磁性材料具有一次成形，多极取向的特点；主要应用于微电机上。
钕铁硼永磁体以其优异的性能、丰富的原料、合理的价格正得以迅猛的发展和广泛的应用。
其主要应用在微特电机、永磁仪表、电子工业、汽车工业、石油化工、核磁共振装置、音响器材、磁悬浮系统、磁性传动机构和磁疗设备等方面。
钕铁硼磁铁容易生锈、氧化，所以对钕铁硼磁铁，其表面通常需作电镀处理，如镀锌、镍、银、金等，也可以做磷化处理或喷环氧树脂来减慢其氧化速度。
钕铁硼的其他物理特性：Br 温度系数 -0.11%/°C密度 7.4g/cm3韦氏温度 600Hv拉伸温度 8.0kg/mm2比热 0.12k Cak(kg°C)弹性模量 1.6x1011N/m2横向变形系数 0.24居里温度 310-340°C电阻率144Ω.cm挠曲强度 25kg/mm2热膨胀系数 4x10-6/°C导热系数7.7cal/m.h.°C刚度 0.64N/m2压缩率 9.8x10-12m2/NiHc温度系数 -0.60%/°C磁铁的一般表面处理：镀锌、镍、锡、金、银、磷化处理、环氧树脂喷涂特性：钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。
钕铁硼具有极高的磁能积和矫力，同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
材质特点：钕铁硼的优点是性价比高，具良好的机械特性；不足之处在于居里温度点低，温度特性差，且易于粉化腐蚀，必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进，才能达到实际应用的要求。
制造工艺：钕铁硼的制造采用粉末冶金工艺。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
蓬勃发展中的磁性薄膜材料1前言随着电子系统向高集成度、高复杂性、轻小、高性能、多功能与高频方向发展，要求在更小的基片上集成更多的元器件。
研制小型化、薄膜化的元器件，以减小系统的整体体积和重量，无疑是适应这一要求的一条实际可行的途径。
因此，对在电子设备中占据较大体积和重量的磁性器件，如电感器、变压器的小型化、高频化也相应提出了很高的要求。
在这种背景下，国际上对于采用磁性薄膜做成的微磁器件的研究以及与半导体器件成为一体的磁性集成电路(IC)的研究十分活跃。
这些器件主要用于便携式信息通信设备，如移动电话等。
在这些设备中，为保证其工作稳定性及经济性，电源部分的小型化和高效率化是很重要的。
所以薄膜化的磁性器件最早是从各种电感器、滤波器、DC/DC变换器中的变压器等开始的。
以往用于磁性器件的NiFe合金、铁氧体等，不论是饱和磁通密Bs，还是磁导率μ的频率特性，远不能满足日益发展的新型电子设备的要求。
例如为了防止滤波器、变压器的磁饱和，以及在信息存储中为使高密度记录用的高矫顽力介质充分磁化，要求材料的Bs在1.5T以上。
另外，很多通信机用环形天线、电感器等，要求能在数百MHz到数GHz的频率范围工作。
这些要求都是目前常用的磁性材料无法满足的。
磁性材料的薄膜化为满足上述要求提供了可能。
如此，磁性材料的薄膜化是微磁器件的基础，也是将来实现磁性IC的前提之一。
2 磁性薄膜材料的基本特点与种类2.1 常用薄膜材料的特点众所周知，薄膜材料是典型的二维材料，具有许多与三维材料不同的特点。
通过研究各种薄膜材料生成机理和加工方法，可以制备出有各种特殊功能的薄膜材料来，这也是薄膜功能材料近来成为研究的热点材料的原因。
由于尺寸小，薄膜材料中表面和界面所占的相对比例较大，与表面的有关性质极为突出，存在一系列与表面界面有关的物理效应：1) 光干涉效应引起的选择性透射和反射；2) 电子与表面碰撞发生非弹性散射，使电导率、霍耳系数、电流磁场效应等发生变化；3) 因薄膜厚度比电子的平均自由程小得多，且与电子的德布罗意波长相近时，在膜的两个表面之间往返运动的电子就会发生干涉，与表面垂直运动相关的能量将取分立值，由此会对电子输运产生影响；4) 在表面，原子周期性中断，产生的表面能级、表面态数目与表面原子数具有同一量级，对于半导体等载流子少的物质将产生较大影响；5) 表面磁性原子的相邻原子数减少，引起表面原子磁矩增大；6) 薄膜材料具有各向异性等等。
由于薄膜材料性能受制备过程的影响，在制备过程中多数处于非平衡状态，因而可以在很大范围内改变薄膜材料的成分、结构，不受平衡状态时限制，所以人们可以制备出许多块体难以实现的材料以获得新的性能。
这是薄膜材料的重要特点，也是薄膜材料引人注目的重要原因。
无论采用化学法还是物理法都可以得到设计的薄膜，例如：1) 可以在很大范围内将几种材料掺杂在一起得到均匀膜，而不必考虑是否会形成均匀相，这样就能较自由地改变薄膜的性能。
2) 可以在纳米自清洁玻璃的镀膜过程中任意改变膜的厚度和其中的组分，增加或减少玻璃的某些性能。
3) 根据需要可以得到单晶、多晶、和非晶的各种结构薄膜。
4) 自组装纳米膜，可根据要探知的气体类型而制备出气体传感器，如纳米SnO2膜和γ-Fe2O3可制备出对不同气体敏感的气体传感器等。
5) 可采用分子束外延(MBE)方法制备具有原子尺度周期性的所谓超晶格结构的多层膜。
6) 通过沉积速率的控制可以容易得到成分不均匀分布的薄膜，如梯度膜等。
7) 还可以容易地将不同材料结合一起制成多层结构的薄膜。
薄膜材料一般都是用几层不同功能的膜组合在一起构成器件，如薄膜太阳能电池、多层防反射膜等，或利用层间的界面效应，如制作光导材料、薄膜激光器等。
但通常所谓多层膜是特指人为制作的具有周期性结构的薄膜材料，这是一类人工材料，能出现很多特有的性能，在理论上和实用上都引起了人们的关注，例如，磁性多层膜材料出现层间耦合及巨磁阻效应等。
2.2 磁性薄膜材料的基本特点厚度在1微米以下的强磁性（铁磁性和亚铁磁性）材料，简称磁膜材料，使用时需附于弱磁性材料的基片上。
磁膜材料的磁特性取决于其制备方法和工艺条件。
其制备方法主要有：真空蒸发法、电沉积法、溅射法等。
磁性薄膜材料也具有上述薄膜材料的特点，而它最突出的基本特点是：(1) 在薄膜的厚度方向上只有一个磁畴，在静态条件下薄膜的磁化强度是在平面上；(2) 薄膜平面上的退磁因子极小（约为10-3~10-5），而在垂直于薄膜的方向上却等于1；(3) 薄膜内无涡流产生，直到超高频频段都是如此；(4) 由于磁畴结构的特点，薄膜的本征铁磁谐振频率较之厚实的铁磁体大10~100倍，因此，在高频时薄膜仍保持甚大的磁导率；(5) 在脉冲和正弦交变磁场中，磁薄膜反复磁化极快且损耗很小；(6) 在许多磁薄膜平面上具有明显的磁各向异性；(7) 许多磁薄膜都有矩形磁滞回线。
我们知道，铁氧体的制成，把磁性材料的应用推向了高频范围；而磁薄膜技术的出现使得薄型磁性材料得以完成，为磁性薄膜元器件的开发奠定了基础。
由于铁氧体和磁薄膜均无涡流产生，故在无线电与超高频中的应用则是不可限量的，尤其在现代电子信息技术中磁薄膜的开发更具实际意义。
2.2 磁性薄膜材料的种类：薄膜磁性材料经过多年的发展已经成为了一个庞大的材料体系，原则上各种磁性材料几乎都可制成成分和厚度可以控制的磁膜材料。
就其分类而言，目前尚无定论，若按材料性质可分为金属和非金属磁膜材料；按材料组织状态分为非晶、多层调制和微晶、纳米晶磁膜材料；从结构看又有单层和多层之分。
根据薄膜组成材料和结构的不同，薄膜磁性材料大致可以分为以下一些类型：铁氧体类尖晶石和石榴石铁氧体薄膜，在磁泡和磁记录技术等方面已有很多应用，特别是在雷达技术中有着广泛的应用，但都是用于军备竞赛。
近几年对微米量级厚薄膜的研究取得了不少进展，如用作汽车中小型雷达的微波集成器件可以防碰撞，并使汽车智能化。
要做到这一点还得与硬磁膜相配合，如将稀土-过渡金属间化合物永磁叠加在铁氧体上，可做成各种小型化集成微波器件，其用途将非常广泛。
钙钛矿类主要是R1-xAxMnO3 氧化物薄膜，其中A为二价碱土金属，R为三价稀土金属。
例如(1-x)LaMnO3+xCaMnO3可形成La1-xCaxMnO3。
两种氧化物同样都具有反铁磁和绝缘体特性，理想情况下为立方结构；由于锰被包围在氧形成的八面体中，其3d电子能级因扬—特勒(Jahn-Teller)效应而分裂为两个能级，前者较低，被3个电子占据，后者被1个电子占据，其晶格结构也畸变为正交结构或菱面体结构。
在形成La-Ca-Mn-O 氧化物(x=0.2~0.5)后，结构向高对称性转变（如四面体和立方结构）。
这时体系中具有三价和四价的锰，显示出铁磁性和金属性。
单层金属合金膜一般厚度（纳米到微米）的金属薄膜已有很多的应用，如磁记录用的FeCrCo膜和磁光存储用的TbFeCo膜等，以及FeNi膜传感器。
对于铁镍合金，其磁电阻是各向异性的（简写为AMR），即在某一平面上所加的电流和磁场相互平行时Δρ=ρ(H)－ρ(0)>0，而在相互垂直时Δρ<0。
目前已用作磁电阻磁头等，并已商品化生产。
金属/氧化物薄膜主要是三明治型隧道结薄膜，其结构为FM/NI/FM，其中FM-ferromagnetic metal，铁磁金属；NI-nonmaagnetieinsolator，非磁绝缘体。
其磁电阻效应在理论上可预先计算出，用隧道磁电阻(tunnel-ingmagnetoresistanee，IMR)率η(0)表示。
当时是用Fe/Ge/Co膜计算的，在4.2K时η(0)=14%。
近年来，人们在实验上用Fe/Al2O3/Fe 薄膜，在300K时得到η(0)=15.6%的结果。
由于制备工艺比较困难，要获得实用还有许多工作要作。
另外，有理论指出，如采用铁磁氧化物为中间层，磁矩的取向与两边的金属层的磁矩相反，可具有较大的磁电阻效应。
这在无偏置磁场时也能作成磁传感器件，因而很有意义。
3 最具潜力的纳米磁性薄膜纳米磁性薄膜材料通常分为多层磁薄膜材料和纳米磁性颗粒膜材料两类。
3.1 纳米磁性多层膜材料纳米磁性多层膜材料结构如图1所示，它是在合适的基片中交替淀积纳米磁性层、纳米介质绝缘层（非磁性层）而构成，每层的厚度约为数nm到数十nm，总层数可达几百层，最常用的介质绝缘层材料为SiO2，而纳米磁性材料则根据不同的用途有很大的不同。
但有一点是共同的，即都是以一些铁磁材料为基的材料。
常用的纳米磁性多层膜的特性与主要成分如下：(1) 高饱和磁感应强度Bs、高磁导率μ、高频率纳米磁性多层膜这种多层膜在设计时主要强调材料的低矫顽力Hc、零磁致伸缩系数λs以及高的电阻率ρ，介质绝缘层为SiO2，磁性层通常为Fe、Co、FeCo以及CoZrNb材料等。
到目前为止，这种多层膜材料已能达到ρ=1000μΩ·cm，Bs≥1T，磁导率μ在频率高达7GHz以上时仍能保持在40以上。
(2) 巨磁电阻(GMR)效应多层膜GMR效应是指磁性材料在外磁场作用下，材料电阻率发生巨大变化，GMR效应的发现与应用，使计算机存储密度10年内提高了100倍，即从1990年的0.1Gbit/in2到2000年11Gbit/in2。
GMR纳米多层膜中的磁性层通常也为Fe、Ni、Co或者是它们的合金，非磁性层则为Cu、Ag、Cr、Au或氧化物。
Fe/Al2O3/Fe隧道结GMR纳米多层膜的室温Δρ/ρ达到18%，而所需饱和场仅为40kA/m，磁灵敏度高达80%/(79.6A/m)。
3.2 纳米磁性颗粒膜纳米磁性颗粒膜结构如图2所示，这种颗粒膜结构是在绝缘的金属氧化物相基体中均匀分散着粒径为数nm的磁性超细微粒。
这种纳米磁性颗粒膜结构由于磁性相的周围被绝缘氧化物相所包围，它在能获得几千μΩ·c m高的电阻率的同时，还能达到只有数奥斯特(Oe)的低矫顽力。
例如，Fe-B合金靶在N2中溅射时，得到的薄膜呈现高电阻率的原因，是由于α-Fe微粒的周围被绝缘体(BN)所包围。
Fe微粒不呈超顺磁性而显示软磁特性，是因为BN非常薄，部分Fe微粒相互连接着，或是因为存在弱的磁耦合所致。
常用的纳米磁性颗粒膜基本特性、主要成分如下：(1)超软磁纳米颗粒膜这种超软磁纳米颗粒膜是为适应平面型电感器、变压器等集成型磁性器件而发展起来的。
随着电子仪器的小型化，电子仪器的工作频率越来越高，因此希望其中的磁性器件工作到几百MHz甚至GHz，在这样高的频率下，要求材料具有高的Bs、高的μ及低的磁损耗，常用的超软磁纳米磁性颗粒膜有FeCoSiB系、Co-Cr-O系、FeCoAl-O系等，在2GHz频率下，其磁导率μ仍能达到140以上。