概述GMR（Giant Magneto Resistive，巨磁阻）：比AMR技术磁头灵敏度高2倍以上，GMR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。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，就可以获取供硬盘电路处理的信号。
巨磁阻磁头GMR磁头与MR磁头的区别巨磁阻磁头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，在今后的数年中，它将会逐步取代MR磁头，成为最流行的磁头技术。
阿尔卑斯电气公司的改良阿尔卑斯电气公司2000年4月将批量生产记录密度高达15Gbit／吋2的GMR磁头。使用该磁头，一张3.5英寸的磁盘容量大约为20GB，2.5英寸也可达到10GB的容量。 为了达到15Gbit／吋2，该公司改良了GMR磁头内部的spin valve旋转阀门膜（spin valve膜)，并在自由层中增加了导通层，采用了所谓的旋转过滤阀门膜。固定层采用的是多层式构造。 阿尔卑斯将通过GMR磁头的改良和TMR磁头两方面，将于2003年实现100Gbit／吋2磁头的实用化。
巨磁阻技术之父摘得诺贝尔物理学奖瑞典皇家科学院2007年10月9日宣布，法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔共同获得2007年诺贝尔物理学奖。
这两名科学家获奖的原因是先后独立发现了“巨磁电阻”（Giant MagnetoResistance，GMR）效应。所谓“巨磁电阻”效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。根据这一效应开发的小型大容量计算机硬盘已得到广泛应用。
瑞典皇家科学院在评价这项成就时表示，今年的诺贝尔物理学奖主要奖励“用于读取硬盘数据的技术，得益于这项技术，硬盘在近年来迅速变得越来越小”。这项技术被认为是“前途广阔的纳米技术领域的首批实际应用之一”。
得益于“巨磁电阻”效应这一重大发现，最近20多年来，我们开始能够在笔记本电脑、音乐播放器等所安装的越来越小的硬盘中存储海量信息。
通常说的硬盘也被称为磁盘，这是因为在硬盘中是利用磁介质来存储信息的。一般而言，在密封的硬盘内腔中有若干个磁盘片，磁盘片的每一面都被以转轴为轴心、以一定的磁密度为间隔划分成多个磁道，每个磁道又进而被划分为若干个扇区。磁盘片的每个磁盘面都相应有一个数据读出头。
简单地说，当数据读出头“扫描”过磁盘面的各个区域时，各个区域中记录的不同磁信号就被转换成电信号，电信号的变化进而被表达为“0”和“1”，成为所有信息的原始“译码”。
伴随着信息数字化的大潮，人们开始寻求不断缩小硬盘体积同时提高硬盘容量的技术。1988年，费尔和格林贝格尔各自独立发现了“巨磁电阻”效应，也就是说，非常弱小的磁性变化就能导致巨大电阻变化的特殊效应。
这一发现解决了制造大容量小硬盘最棘手的问题：当硬盘体积不断变小，容量却不断变大时，势必要求磁盘上每一个被划分出来的独立区域越来越小，这些区域所记录的磁信号也就越来越弱。借助“巨磁电阻”效应，人们才得以制造出更加灵敏的数据读出头，使越来越弱的磁信号依然能够被清晰读出，并且转换成清晰的电流变化。
1997年，第一个基于“巨磁电阻”效应的数据读出头问世，并很快引发了硬盘的“大容量、小型化”革命。如今，笔记本电脑、音乐播放器等各类数码电子产品中所装备的硬盘，基本上都应用了“巨磁电阻”效应，这一技术已然成为新的标准。
瑞典皇家科学院的公报介绍说，另外一项发明于上世纪70年代的技术，即制造不同材料的超薄层的技术，使得人们有望制造出只有几个原子厚度的薄层结构。由于数据读出头是由多层不同材料薄膜构成的结构，因而只要在“巨磁电阻”效应依然起作用的尺度范围内，科学家未来将能够进一步缩小硬盘体积，提高硬盘容量。
中新学者发现巨磁阻薄膜可逆性相变中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室詹倩、于荣、贺连龙、李斗星与新加坡大学学者合作，通过高分辨像和电子衍射的原位观察和计算模拟相结合，在la－sr－mn－o巨磁阻薄膜精细结构的研究中，发现了电子束辐照诱发的可逆性相变，并解释了其转变机制。近日出版的美国《物理评论快报》刊出了他们的研究结果。
通常情况下，在lao衬底上外延生长的巨磁阻lsmo薄膜为菱面体结构。但经会聚电子束辐照后，在垂直于界面方向出现反常的周期加倍衬度，相应的电子衍射谱中也出现附加的衍射斑点，且晶格参数显著增大，即发生了结构相变，空间群由rc转变为i12/a1。而当电子束移开后，转变后的结构又恢复到原来的菱面体结构。分析认为，这种可逆性结构相变是衬底诱导失配应力和电子束诱导热应力联合作用的结果。由于lsmo的点阵常数大于lao，lao上生长的外延lsmo薄膜中会形成压应力分布。在电子束辐照下，lsmo薄膜晶格膨胀，导致压应力增强。由于薄膜在平行于界面方向的应变受到衬底的约束，它将沿垂直于界面方向膨胀，从而破坏电子束辐照前建立的jahn－teller效应与弹性应变之间的平衡，伴随着mno6八面体的畸变和扭转，发生结构相变。相反，移走会聚电子束后，薄膜内温度和热应力逐渐降低，又导致菱面体结构的恢复。该研究揭示了巨磁阻锰氧化物晶体结构的应力敏感特性，为深入地理解这种材料的结构不稳定性及结构与性能间关系提供了有价值的信息。
非线性响应对巨磁阻的影响从非线性Kubo公式出发,计算了磁三明治结构的巨磁阻效应.通过考虑 电子运动垂直平面方向,自旋反射和界面处导电电子的散射作用,研究了电流在平面的巨磁 阻量子效应,发现非线性效应在不同程度上影响巨磁阻效应.在零温附近,温度参数对巨磁阻影响很小,而外场偏压的影响相对较大.
