作为同时具有广泛的实际用途与理论研究价值的电子输运性质,长期以来一直是科学研究的热点。随着科技的不断进步,电子器件的尺寸被不断的缩小,所以对电子输运性质的研究也逐渐进入了介观领域。自从磁性多层膜和颗粒膜系统中发现了巨磁电阻（GMR）效应和在磁性隧道结中发现隧道磁电阻（TMR）效应以来,由于它们具有潜在的应用价值和丰富的物理内容,自旋极化的电子输运已经成为当前凝聚态领域中的热门课题之一。本文就磁性隧道结中的隧道电阻效应作了一些研究。在前两章中,我们首先简要介绍了磁性隧道结系统的研究意义和概况,随后分别就自旋极化和隧穿现象等方面对隧道磁电阻效应的相关机制作了简要的概括,分析了Julliere模型和Slonczewski模型两种常见的理论解释以及隧道哈密顿方法和量子力学的隧穿方法,并对两种理论方法作出了比较。本文主要是采用散射方法,就铁磁/半导体/铁磁和铁磁/半金属/铁磁两种磁性隧道结中的自旋极化输运和隧道磁电阻效应等做了一些理论上的研究。主要内容如下:在第三章中,我们考虑半导体中的Rashba自旋轨道耦合作用,运用量子力学的方法从理论上研究了一个二维铁磁半导体双隧道结中的自旋极化输运问题。可以发现透射系数表现出典型的共振隧穿特性,并且自旋轨道耦合的强度对自旋向上和向下的电子的透射系数以及隧道磁阻（TMR）都有很大的影响。我们发现T_P↑↑随K_R/K₀和a的变化几乎没有振荡,与Z的取值无关,但TA_{P↑↓（↓↑）}和T_P↓↓却有振荡行为。此外,随SM层厚度a的增加, T_P↓↓和TA_{P↑↓（↓↑）}的振荡更为迅速,峰也越来越尖锐,并且峰与峰的间隔也逐渐变窄。更重要的是,随自旋轨道耦合的增加,TMR有明显的增大,这对磁性计数器和存储器的设计和制作是十分有利的。在第四章中,我们将半金属磁性材料应用到铁磁隧道结中,运用散射方法,即量子力学的隧穿方法从理论上讨论一个铁磁/半金属/铁磁隧道结中的隧穿共振和TMR等问题。结果表明:当我们选定半金属材料自旋向上子能带呈现金属性,自旋向上和自旋向下的电子的隧穿系数都表现出共振隧穿特性,随半金属中自旋向上和向下的劈裂能差的增加, T_P↓↓和T_AP振荡逐渐加快,峰与峰的间隔逐渐变窄,但T₍P↑↑0几乎不受到半金属中劈裂能差变化的影响,仍然保持原有的振荡周期。此外,半金属层中的劈裂能的差值对该隧道结的TMR和电导的相对差ΔG/G|-有很大影响,两者都随半金属中自旋向上和自旋向下的劈裂能差值的增大而有明显的增大。可见,半金属材料对提高隧道结的磁电阻是十分有利的,我们只要选取合适的参数便能得到较理想的结果,从而有利于提高磁性存储器等磁性元件的性能。材料;隧道磁电阻（TMR）效应;透射系数