巨磁电阻(GMR)效应是指将反铁磁偶合的三层纳米膜电阻元件置于一定的磁场中,GMR的电阻率发生剧烈的变化,其磁灵敏度与一般磁敏元器件相比要高数倍,这一现象的发现立即引起了社会各界的广泛关注。该效应的应用面极其广泛,尤其在磁盘读写领域做出了突出的贡献,使得磁碟式硬盘的存储容量剧增。目前主要应用于自动化、汽车工业、导航技术等领域。　　 本文首先介绍了GMR效应的发展历史以及目前国内外的发展状况,阐述了GMR效应的产生机理以及自旋阀多层膜GMR的制备,并应用GMR传感器设计出一套地磁定向系统,并对目标方向进行测量。GMR效应的产生机理主要是源于铁磁体的自发磁化和自旋电子的散射机制。本文给出了电流双通道模型,从而更形象的解释了在反铁磁偶合的三层纳米膜中存在GMR效应的原因。并简单介绍了自旋阀多层膜GMR的制备工艺流程。在硬件方面,本次设计给出一套基于AT89C51作为控制核心的检测电路。使用步进电机作为载体,将传感器置于其上,经A／D采集之后将数据返回给AT89C51处理并显示,通过计算得出最终结果。　　 本论文研究基于GMR的地磁场定向方法主要可以应用于利用地磁场判定航向、导航等领域。