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 早在1975 年, Julliere就在Co/Ge/Fe磁性隧道結(jié)(Magnetic Tunnel Junctions ， MTJs)（注：MTJs的一般結(jié)構(gòu)為鐵磁層/非磁絕緣層/鐵磁層(FM/I/FM)的三明治結(jié)構(gòu)）中觀察到了TMR效應(yīng)。但是，這一發(fā)現(xiàn)當時并沒有引起人們的重視。在這之后的十幾年內(nèi)，TMR 效應(yīng)的研究進展十分緩慢（注：TMR效應(yīng)產(chǎn)生機理是自旋相關(guān)的隧穿效應(yīng)。）

 1988年,巴西學(xué)者Baibich在法國巴黎大學(xué)物理系Fert教授領(lǐng)導(dǎo)的科研組中工作時，首先在Fe/Cr多層膜中發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻(GMR)效應(yīng)。TMR效應(yīng)和GMR效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了凝聚態(tài)物理學(xué)中新的學(xué)科分支——磁電子學(xué)的產(chǎn)生。20年來，GMR效應(yīng)的研究發(fā)展非常迅速，并且基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究幾乎齊頭并進，已成為基礎(chǔ)研究快速轉(zhuǎn)化為商業(yè)應(yīng)用的國際典范。

 隨著GMR效應(yīng)研究的深入，TMR效應(yīng)開始引起人們的重視。盡管金屬多層膜可以產(chǎn)生很高的GMR值，但強的反鐵磁耦合效應(yīng)導(dǎo)致飽和場很高，磁場靈敏度很小，從而限制了GMR效應(yīng)的實際應(yīng)用。MTJs中兩鐵磁層間不存在或基本不存在層間耦合，只需要一個很小的外磁場即可將其中一個鐵磁層的磁化方向反向，從而實現(xiàn)隧穿電阻的巨大變化，故MTJ s較金屬多層膜具有高得多的磁場靈敏度。同時，MTJs這種結(jié)構(gòu)本身電阻率很高、能耗小、性能穩(wěn)定。因此，MTJs無論是作為讀出磁頭、各類傳感器，還是作為磁隨機存儲器(MRAM)，都具有無與倫比的優(yōu)點，其應(yīng)用前景十分看好，引起世界各研究小組的高度重視。

               圖1  隧道結(jié)磁阻效應(yīng)研究發(fā)展史