材料（一般是鐵磁體）的電阻率在外加磁場時會發生變化，這種現象叫磁阻（Magnetoresistance）。有很多種磁阻現象，包括巨磁電阻（Giant magnetoresistance, GMR），隧道磁阻（tunnel magnetoresistance, TMR），各向異性磁阻（Anisotropic magnetoresistance, AMR）等。
各向異性磁阻是1857年由英國物理學家威廉·湯姆遜（開爾文勳爵）發現的。湯姆遜發現當電流與鐵的磁化方向相同時，電阻率增加，而當電流與鐵的磁化方向垂直時，電阻率減少了。湯姆遜用鎳（鐵、和鎳都是鐵磁材料）做了相同的實驗，發現在鎳中也有這種各向異性磁阻現象發生，並且在鎳中這種效應更明顯。
在湯姆遜的實驗中，電阻減少的比例是比較少的，只有不超過5%。今天在某些鈾的化合物中我們可以觀察到高達50%的磁阻變化。
巨磁電阻（GMR）是一種在“鐵磁/非磁”多層膜中觀察到的磁阻現象，電流方向既可以在膜內，也可以在垂直於多層膜的方向上。電流在膜內的構型被稱為CIP（current in plane），電流垂直於多層膜的構型被稱為CPP（current perpendicular to the plane）。
CPP構型的磁阻比CIP構型的磁阻要高兩倍多，但實現起來要比CIP構型難。比如對Co(1.2nm)/Cu(1.1nm)多層膜，在接近絕對零度時，CIP構型的磁阻是40%，而CPP構型的磁阻是100%。
上圖表示一個CPP構型的自旋閥，是個“鐵磁/非磁/鐵磁”的“三明治結構”，我們可以透過外加磁場改變最右側鐵磁層磁化方向的取向，如果左右兩個鐵磁層磁化方向是平行的，電阻率較小，如果磁化方向是反平行的，電阻率較大。
材料（一般是鐵磁體）的電阻率在外加磁場時會發生變化，這種現象叫磁阻（Magnetoresistance）。有很多種磁阻現象，包括巨磁電阻（Giant magnetoresistance, GMR），隧道磁阻（tunnel magnetoresistance, TMR），各向異性磁阻（Anisotropic magnetoresistance, AMR）等。
各向異性磁阻示意：磁場改變鐵磁金屬的磁化取向，使得電流和磁場有個夾角，測量出的電阻會隨磁場取向變化。各向異性磁阻是1857年由英國物理學家威廉·湯姆遜（開爾文勳爵）發現的。湯姆遜發現當電流與鐵的磁化方向相同時，電阻率增加，而當電流與鐵的磁化方向垂直時，電阻率減少了。湯姆遜用鎳（鐵、和鎳都是鐵磁材料）做了相同的實驗，發現在鎳中也有這種各向異性磁阻現象發生，並且在鎳中這種效應更明顯。
在湯姆遜的實驗中，電阻減少的比例是比較少的，只有不超過5%。今天在某些鈾的化合物中我們可以觀察到高達50%的磁阻變化。
巨磁電阻（GMR）是一種在“鐵磁/非磁”多層膜中觀察到的磁阻現象，電流方向既可以在膜內，也可以在垂直於多層膜的方向上。電流在膜內的構型被稱為CIP（current in plane），電流垂直於多層膜的構型被稱為CPP（current perpendicular to the plane）。
CIP構型（左）和CPP構型（右）CPP構型的磁阻比CIP構型的磁阻要高兩倍多，但實現起來要比CIP構型難。比如對Co(1.2nm)/Cu(1.1nm)多層膜，在接近絕對零度時，CIP構型的磁阻是40%，而CPP構型的磁阻是100%。
上圖表示一個CPP構型的自旋閥，是個“鐵磁/非磁/鐵磁”的“三明治結構”，我們可以透過外加磁場改變最右側鐵磁層磁化方向的取向，如果左右兩個鐵磁層磁化方向是平行的，電阻率較小，如果磁化方向是反平行的，電阻率較大。