对付物质磁电阻特性的研究由来已久，早在20世纪40年代人们就创造了磁电阻效应。所谓磁电阻是辅导体在磁场中电阻的变革，常日用电阻变革率Δr/r描述。研究创造，一样平常金属导体的Δr/r很小，只有约10-5%；对付磁性金属或合金材料（例如坡莫合金），Δr/r可达（3~5）%。所谓巨磁电阻（GMR）效应，是指某些磁性或合金材料的磁电阻在一定磁场浸染下急剧减小，而Δr/r急剧增大的特性，一样平常增大的幅度比常日的磁性与合金材料的磁电阻约高10倍。利用这一效应制成的传感器称为GMR传感器。
所谓磁电阻是辅导体在磁场中电阻的变革。人们早于1856年创造了铁磁多晶体的各相异性磁电阻效应，但由于科学发展水平及技能条件的局限，数值不大的各向异性磁电阻效应并未引起人们太多关注。直到1988年，法国和德国科学家相继创造（Fe/Cr）多层膜的磁电阻效应比坡莫合金的各相异性磁电阻效应约大一个数量级，立即引起了全天下的轰动，该创造也使得他们得到了2007年的诺贝尔物理奖。
目前，对付磁性多层膜材料的巨磁阻效应，常日用二流体模型进行定性阐明，其基本事理如下图所示。
（a）反铁磁耦合时电阻处于高阻态的输运特性 （b） 外加磁场浸染下电阻处于低阻态的输运特性
二流体模型中，铁磁金属中的电流由自旋向上和向下的电子分别传输，自旋磁矩方向与区域磁化方向平行的传导电子所受的散射小，因而电阻率低。当磁性多层膜相邻磁层的磁矩反铁磁耦合时，自旋向上、向下的传导电子在传输过程等分别接管周期性的强、弱散射，因而均表现为高阻态Ra；当多层膜中的相邻磁层在外加磁场浸染下趋于平行时，自旋向上的传导电子受到较弱的散射浸染，构成了低阻通道Rc，而自旋向下的传导电子则因受到强烈的散射浸染形成高阻通道Rb，因一半电子处于低阻通道，以是此时的磁性多层膜表现为低阻状态。这便是磁性多层膜巨磁电阻效应的起因。
而范例的巨磁电阻传感器由四个阻值相同的电阻构成惠斯通电桥构造，如图2所示。R1和R3由高导磁率的材料（坡莫合金层）覆盖屏蔽，对外磁场无相应，电阻R2和R4则受外部磁场变革影响。
（c） 范例的巨磁电阻传感器构造示意图
采取电桥构造的目的是能够更加灵敏地反响出电阻的变革，也就能够更加灵敏地反引出磁场的变革。
巨磁阻传感器发展前景
人类利用电子的荷电性在半导体芯片上创造了本日的信息时期，自旋极化输运给人类带来的大概又是一片广阔的天地。磁电子学给予人类以梦想和希望， 同时也给予我们更多、更大的寻衅。事实上人类对付自旋极化输运的理解还处于一个非常肤浅的阶段，对新涌现的新征象、新效应的理解基本上还是一种“拼凑式” 的、半经典的唯象理论。作为磁学和微电子学的交叉学科，磁电子学将无论在根本研究还是在运用开拓上都将是凝聚态物理学事情者和电子工程技能职员大显技艺的 新领域。GMR效应是磁电子学的紧张内容之一，是一项朝阳东升的奇迹，其发展必定带来人类技能文明的进一步发展。由GMR效应作成的实用器件对电子信息的 贡献是不言而喻的。
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