鐵磁金屬和合金多晶體的磁電阻效應（Magnettoresistance，簡(jiǎn)稱(chēng)MR）是指物質(zhì)在磁場(chǎng)作用下電阻發(fā)生變化的現象。磁電阻率定義為MR=（RH－R0）/R0，以百分比來(lái)表示，其中R0表示零磁場(chǎng)下的樣品電阻值，RH為飽和磁場(chǎng)下樣品的電阻值。早在1857年，W.Thomson首先發(fā)現了鐵磁多晶體的各向異性磁電阻效應（Anisotropic Magnetoresistance，簡(jiǎn)稱(chēng)AMR）。由于技術(shù)條件和科學(xué)發(fā)展水平的限制，各向異性磁電阻效應在相當長(cháng)的時(shí)間范圍內并未引起人們太多的關(guān)注。直到971年，Hunt提出利用AMR效應來(lái)制作磁盤(pán)系統的讀出磁頭，從此對計算機磁存儲技術(shù)產(chǎn)生了深刻影響。磁電阻效應更大的突破出現在上世紀八十年代末期。1986年，德國的Grunberg教授首先在Fe/Cr/Fe三層薄膜中觀(guān)察到反鐵磁層間耦合和鐵磁層間耦合的轉變現象。1988年，在法國巴黎大學(xué)Fert教授研究小組工作的巴西學(xué)者首先在MBE生長(cháng)的金屬多層膜中觀(guān)察到，當施加外磁場(chǎng)時(shí)，其電阻變化率高達50％，磁電阻效應比坡莫合金的AMR效應高出一個(gè)數量級。這立刻引起了各國科學(xué)家的關(guān)注，人們把這種比AMR高得多的磁電阻效應稱(chēng)為巨磁電阻，簡(jiǎn)稱(chēng)GMR效應。巨磁電阻效應是近二十年來(lái)發(fā)現的新現象�，F在通常把1988年GMR效應的發(fā)現作為自旋電子學(xué)的起點(diǎn)。隨后，世界各國的許多實(shí)驗室相繼開(kāi)展了GMR效應的研究工作，在短短幾年的時(shí)間里取得了引人注目的理論及實(shí)驗成果，并使研究成果迅速進(jìn)入應用領(lǐng)域。
    此后，有關(guān)效應的研究成果接踵而至，產(chǎn)生效應的各種多層膜體系的研究結果紛紛被發(fā)表，如自旋閥結構和偽自旋閥結構。除了三明治系統外，科學(xué)家們在納米顆粒異質(zhì)薄膜、氧化物膜以及磁隧道結型層狀結構薄膜膜等材料中也發(fā)現了GMR效應。目前對GMR效應的研究正向物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域滲透，并將推動(dòng)納米科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。