巨磁阻的因其系统简单却又效应明显，1994，IBM成功地将巨磁阻效应运用在硬碟读写磁头，将磁碟容量提高了近20倍，也成功地在硬碟市场上夺得领先的地位。巨磁阻效应更开启了自旋电子学的发展，磁性效应和半导体的结合，使得现今的电子元件既小又快速。现在，我们所使用的电脑不论硬碟或是RAM都和巨磁阻有关联。而日常使用的数位相机、PDA也都有巨磁阻的影子。近年，科学家更构想利用巨磁阻所衍生的自旋阀作为量子电脑中的元件。

　　费尔和葛伦贝尔的成就获得了国际的肯定，更在2007获颁诺贝尔物理奖以表彰他们在近代科技发展的贡献，而这更凸显了巨磁阻在近代科技发展中的地位。

　　巨磁阻的磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的：一个传感层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。

　　巨磁阻前3个层控制着磁头的电阻。在栓层中，磁场强度是固定的，并且磁场方向被相临的交换层所保持。而且自由层的磁场强度和方向则是随着转到磁头下面的磁盘表面的微小磁化区所改变的，这种磁场强度和方向的变化导致明显的磁头电阻变化，在一个固定的信号电压下面，就可以拾取供硬盘电路处理的信号。

　　巨磁阻磁头GMR磁头与MR磁头一样，是利用特殊材料的电阻值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据，但是GMR磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，比MR磁头更为敏感，相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化，从而可以实现更高的存储密度，现有的MR磁头能够达到的盘片密度为3Gbit－5Gbit/in2（千兆位每平方英寸），而GMR磁头可以达到10Gbit－40Gbit/in2以上。目前GMR磁头已经处于成熟推广期，在今后它将会逐步取代MR磁头，成为最流行的磁头技术。

　　一、巨磁阻的效应介绍

　　早在1988年，费尔和格林贝格尔就各自独立发现了这一特殊现象：非常弱小的磁性变化就能导致磁性材料发生非常显着的电阻变化。那时，法国的费尔在铁、铬相间的多层膜电阻中发现，微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化，其变化的幅度比通常高十几倍，他把这种效应命名为巨磁阻效应（Giant Magneto-Resistive，GMR）。有趣的是，就在此前3个月，德国优利希研究中心格林贝格尔教授领导的研究小组在具有层间反平行磁化的铁/铬/铁三层膜结构中也发现了完全同样的现象。