巨磁电阻(GMR)和隧穿磁电阻(TMR)型磁敏传感器材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济等许多应用领域密切相关，可以广泛应用于机械、冶金、化工、石油、交通、航空、自动化控制、军工等领域。故积极开展磁电阻薄膜功能材料和磁敏传感器的研制，不仅具有基础科学研究价值，也对推动科技进步和国民经济发展具有重要意义。　　 传统的磁敏传感器材料主要是基于各向异性磁电阻效应、磁通门、霍尔效应等，具有体积大或者灵敏度低等缺点，很难做到高灵敏度和高集成度的统一。在本论文工作中，重点研究了几种即具有较高灵敏度、同时又能与半导体工艺兼容和集成的巨磁电阻(GMR)和隧穿磁电阻(TMR)薄膜功能材料，可用于磁敏传感器的核心结构；同时还研究了磁电阻和超导薄膜材料复合的磁敏传感器的结构设计，这种复合传感器适合用于微弱磁性信号的检测。本论文取得的主要研究结果如下：　　 (1)研究了一种具有特殊结构的GMR自旋阀，它以[Co/Pt]n多层膜和Co/Ru/Co复合结构作为自由和参考铁磁性层，两个铁磁性层的磁矩是互相垂直的。研究了电阻随磁场的变化关系，在电流垂直流过膜面(CPP)时，其磁电阻达到2％，且在±1000 0e范围内，磁电阻与磁场之间具有线性响应的关系，这一功能特性可用于磁敏传感器的开发和应用。　　 (2)研究了一种具有特殊结构的基于Al2O3势垒的磁性隧道结，即采用[Co/Pt]n多层膜和CoFeB分别作为磁性隧道结的参考层和自由层，两个铁磁层的磁矩是互相垂直的。这种磁性隧道结的磁电阻在-3000 0e到400 0e以及-400 0e到3000 0e的范围内对磁场是线性响应的，且磁电阻在室温下达到22％。通过测量磁矩、电阻和磁场关系(M-H&R-I-H)，并结合微磁学模拟定量地描绘出磁矩转动的过程。另外还通过对样品的隧道谱测量，分析了磁子和声子激发对电输运过程的影响。　　 (3)设计了一种磁电阻，超导复合的传感器。传感器的底部是磁性隧道结感应单元，顶部是超导环路。超导环路能将外加磁场有效放大，从而使磁性隧道结元件能更灵敏地把磁场的变化检测出来，可预期用来检测非常微弱的[～fT量级(10-15 T)]的磁场，具有潜在的应用价值。