自旋电子材料(磁性+电性)于荣海北京航空航天大学磁力：吸引力和排斥力磁场的产生电子绕核转动和自旋Magnetismisoriginatedfromthemotionofelectronsaroundthenucleus(planetarylikemotion)TLS--Themagneticmomentduetoorbitalmotion:Themagneticmomentduetospinmotion:OriginofMagnetismIn1933,WalterMeissnerandRobertOchsenfelddiscoveredthatasuperconductingmaterialwillrepelamagneticfield涡流VortexCooperPairs巨磁阻和巨磁阻材料磁阻-Magnetoresistance(MR)磁阻——由磁性引起的附加电阻一百多年以前便知道外加磁场可改变电阻值的大小在非磁性金属中磁阻产生的原因是Lorentz力在磁性金属中磁阻是由于量子效应中的Spin-orbital耦合引起的，也就是各向异性磁阻然而这些电阻的变化一般较小，因此其应用价值也较有限，主要是作一些简单的传感器磁阻-Magnetoresistance(MR)几乎所有金属、合金和半导体中都存在磁阻，它是磁场中物质的附加磁阻（W.Thomson于1857年发现），即磁阻由洛仑兹力引起，与磁场（磁化）方向有关巨磁阻-GiantMagnetoresistance(GMR)巨磁阻发现的前期工作是1986年Grünberg对Fe/Cr/Fe三层膜的研究他们最初的研究目的是研究超薄Cr薄膜的反常特性意外发现在适当的厚度下，通过Cr膜的中介，两个Fe层薄膜之间产生反铁磁交换耦合作用，相邻铁膜从铁磁相转化为反铁磁相。适当中介层厚度，相邻铁磁层磁化方向相反，形成反铁磁序(AF)，外磁场使其磁化转向，转化为铁磁模式（FM）。这种结构由被非磁隔离层(NM-layers)分开的薄铁磁层(FM-layers)组成非磁隔离层的存在使得相邻铁磁层存在交换耦合作用，即它们磁化方向处于反平行状态（AF）这种耦合作用可以用Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)模型解释外磁场H克服层间耦合可使所有磁层的磁化方向从反铁磁模式(AF-mode)同时转换为平向方向，即铁磁模式(F-mode)。1988年发现三层结构推广到多层时，在室温下其磁阻超过10%；为了强调磁阻显著的变化，特意在这种“磁阻”（“MR”）之前加上“巨”（“giant”），而称为“巨磁阻”（“GMR”）。两个研究团队分別在4.2K温度和室温下，对各自研制的磁性多层薄膜系统磁电阻予以测量，Fert教授在4.2K的低温，在(Fe/Cr)n，n=60系统中测量得到50%磁阻变化，Grunberg教授則在室温下，测量Fe/Cr/Fe三明治结构，测得大約1.5%的磁阻变化，随后又在低溫下Fe/Cr/Fe/Cr/Fe系统中测得约10%的磁阻变化...
