1 巨 磁 阻 效 应 实 验 人 们 早 就 知 道 过 渡 金 属 铁 、 钴 、 镍 能 够 出 现 铁 磁 性 有 序 状 态 。 后 来 发 现 很 多的 过 渡 金 属 和 稀 土 金 属 的 化 合 物 具 有 反 铁 磁 (或 亚 铁 磁 )有 序 状 态 ，相 关 理 论 指 出这 些 状 态 源 于 铁 磁 性 原 子 磁 矩 之 间 的 直 接 交 换 作 用 和 间 接 交 换 作 用 。量 子 力 学 出现 后 ，德 国 科 学 家 海 森 伯 (W. Heisenberg)明 确 提 出 铁 磁 性 有 序 状 态 源 于 铁 磁 性 原子 磁 矩 之 间 的 量 子 力 学 交 换 作 用 ， 这 个 交 换 作 用 是 短 程 的 ， 称 为 直 接 交 换 作 用 。化 合 物 中 的 氧 离 子 (或 其 他 非 金 属 离 子 )作 为 中 介 ，将 最 近 的 磁 性 原 子 的 磁 矩 耦 合起 来 ， 这 是 间 接 交 换 作 用 。 直 接 交 换 作 用 的 特 征 长 度 为 0.1—0.3nm， 间 接 交 换 作用 可 以 长 达 1nm以 上 。 1nm已 经 是 实 验 室 中 人 工 微 结 构 材 料 可 以 实 现 的 尺 度 ， 所 以1970年 之 后 ， 科 学 家 就 探 索 人 工 微 结 构 中 的 磁 性 交 换 作 用 。 物 质 在 一 定 磁 场 下 电 阻 改变的 现 象， 称 为 “磁 阻 效 应 ”， 磁 性 金 属 和 合 金 材料 一 般都有 这 种磁 电 阻 现 象， 通常情况下 ， 物 质 的 电 阻 率在 磁 场 中 仅产生轻微 的减小；在 某种条件下 ， 电 阻 率减小的 幅度 相 当大， 比通常磁 性 金 属 与合 金 材 料 的磁 电 阻 值约高10 余倍， 称 为 “巨 磁 阻 效 应 ”（GMR）；而在 很 强的 磁 场 中 某些 绝缘体会突然变为 导体， 称 为 “超巨 磁 阻 效 应 ”（CMR）。 巨 磁 阻 效 应 是 一 种量 子 力学 和 凝聚态 物 理 学 现 象， 磁 阻 效 应 的 一 种， 可 以 在 磁 性 材 料 和 非 磁 性 材 料 相 间 的薄膜层（几个 纳米厚）结 构 中 观察到。 这 种结 构 物 质 的 电 阻 值与铁 磁 性 材 料 薄膜层的 磁 化 方向有 ...
