硬碟机的磁头是使用漆包线沿着铁心同一方向缠绕的「电磁铁」制作而成，早期所使用的磁头是读写合一的，也就是使用同一个磁头去读取与写入资料，但是，当磁碟片的容量愈来愈大，相对的「位元区(格子)」愈来愈小，这麽小的格子里磁矩的数目很少，要用电磁铁去感应读取格子里的磁矩很困难，1991年由IBM首先开发「磁阻磁头(MR：Magneto Resistance)」用来读取资料，後来硬碟机都是使用读写分离的磁头，也就是写入资料使用「电磁铁」，读取资料使用「磁阻磁头」，由於硬碟机的容量愈来愈大，目前硬碟机读取资料大多使用更灵敏的「巨磁阻磁头(GMR：Grant Magneto Resistance)」。

　　巨磁阻(GMR：Grant Magneto Resistance)

　　材料受到磁场作用的时候，电阻会产生变化的现象称为「磁阻效应(Magneto resistance effect)」，我们使用巨磁阻磁头(GMR)来介绍磁阻效应。

　　巨磁阻磁头(GMR)的构造由上而下依次为反强磁性材料层、磁性材料层(Pin层)、非磁性材料层、磁性材料层(自由层），非磁性材料层通常是使用氧化铝制作，上方磁性材料层(Pin层)的磁矩固定向右，下方磁性材料层(自由层)的磁矩方向则会受到磁碟片位元区(格子)内的磁矩方向影响而改变，读取资料的时候会发生下列两种情形：

　　＞读取0：原本储存在磁碟片位元区的资料为0(N极向左)，磁头的下方磁性材料层(自由层)受到感应而产生N极向右(异性相吸)，当自由层的磁矩与Pin层的磁矩方向相同时，量测出来的电阻值比较小，代表读取0，如图6-5(b)所示。

　　＞读取1：原本储存在磁碟片位元区的资料为1(N极向右)，磁头的下方磁性材料层(自由层)受到感应而产生磁矩向左(异性相吸)，当自由层的磁矩与Pin层的磁矩方向相反时，量测出来的电阻值比较大，代表读取1，如图6-5(c)所示。

　　「磁阻磁头(MR)」是使用单层具有磁阻效应的磁性薄膜制作，而「巨磁阻磁头(GMR)」是使用多层具有磁阻效应的磁性薄膜制作，其实它们的原理相似，只是结构稍微不同而已，由於巨磁阻磁头的磁阻效应更大，受到磁场作用时产生的电阻变化更大，所以更灵敏，尽管磁碟片上的位元区(格子)很小，磁矩的数目很少，也可以感应的出来。

　　巨磁阻磁头GMR磁头与MR磁头的区别：