纳米限制磁电阻材料由于其丰富的物理内涵和巨大的应用背景，成为了自旋电子学的最新的研究热点之一。本文利用磁控溅射的方式制备薄膜，利用多种先进的微加工手段加工制备了几种重复性好、性能优越的纳米限制磁电阻器件，对它们的磁电性质进行了较为系统、深入的研究，并对它们潜在的应用价值进行了讨论。　　 (1)利用超高真空磁控溅射设备制备了5-30纳米厚的金属镍薄膜，利用紫外光刻、氩离子刻蚀、聚焦离子束刻蚀、电子束曝光、原子力显微镜等先进的微加工手段把金属镍薄膜加工成为接触点在5-20纳米的“T”形纳米接触结构。这一方法解决了以前利用电化学沉积的方法制备纳米接触稳定性、重复性不理想的问题。通过系统的研究其磁电性质发现，利用各种方法制备的纳米接触其磁电阻的变化均不超过3％。这一系统的实验结果为解释纳米接触磁电阻的来源提供了重要的依据。　　 (2)利用聚焦离子束刻蚀和电子束曝光结合氩离子刻蚀的方法制备了具有IrMn/CoFe/Ru/CoFeB/Al-O/CoFeB钉扎结构和CoFeB/Al-O/CoFeB非钉扎结构的直径为100-500纳米的磁性隧道结。隧穿磁电阻达到55％，V1/2=0.7mV,磁电性能与微米尺度磁性隧道结类似。其中制备的具有圆环形的以氧化铝为势垒的磁性隧道结最高的磁电阻为81％，目前保持着最高的记录。同时在外径为100纳米的圆环形磁性隧道结上实现了电流驱动，驱动极化电流小于1mA。这一类型的磁性隧道结如果应用到磁随机存储器(MRAM)上有望大大降低功耗，提高信息存储密度并且有望进一步降低成本，是新型MRAM的首选材料。　　 (3)讨论了环形磁性隧道结在新型MRAM上的应用，提出了有别于目前国际上流行的设计方案，并就演示器件的具体制备工艺进行了简单的论述。