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80年代末人们在纳米尺度“铁磁/非磁”多层膜中发现了层间交换耦合和巨磁电阻．在此基础上发展起来的自旋阀巨磁电阻器件以其在低场中的高灵敏度(磁电阻在常温可达7％)成为存储介质的热门．1975年Julliere发现Fe/Ge/Co隧道结中存在磁电阻效应，称之为隧穿磁电阻(TMR)．这种铁磁体/绝缘体/铁磁体结构的磁性隧道结与通常金属的多层膜相比具有高内阻、低功耗、输出电压高等特点，其理论磁阻率为20～50%，超过了自旋阀薄膜，在制备高密度随机存取存储器方面具有巨大潜力． 本论文先介绍巨磁电阻效应和隧穿磁电阻效应与研究现状．然后，在Slonczwski的自由电子理论模型下，运用量子力学方法研究了铁磁体(FM)/半导体(SM)/铁磁体(FM)隧道结中的隧穿磁电阻．首先，考虑FM/SM/FM隧道结中，铁磁体与半导体的两个接触面形成δ势垒．即FM/I/SM/I/FM．在研究过程中我们发现：隧穿磁电阻最小值出现在磁化电极处于平行状态即00θ=，θ=和θ=π，θ=π，隧穿磁电阻最大值出现在θ=0，θ=π．此时的磁化电极处于反平行状态．随着势垒参数W增加，隧穿磁电阻逐渐减小；隧穿磁电阻与Rashba自旋-轨道耦合强度的关系，与磁化电极分子场角度有密切关系．其次，考虑FM/SM/FM隧道结中，铁磁体与半导体的两个接触面形成肖特基势垒，即FM/X/SM/X/FM，这样考虑是更符合实际情况，这也是本文一大亮点．在研究过程中我们发现：隧穿磁电阻随磁化电极角度θ的增大呈周期变化．以2π为一个周期．当θ=π，即磁化电极处于反平行时，隧穿磁电阻有最大值；当θ=0，θ=2π即磁化电极处于平行时，隧穿磁电阻有最小值．隧穿磁电阻随肖特基势垒高度的增大呈线形增大；隧穿磁电阻随Rashba自旋-轨道耦合强度的增大而减小． 铁磁体与半导体的两个接触面形成势垒形状对隧穿磁电阻有一定的影响．又因为实际上铁磁体与半导体的两个接触面形成肖特基势垒．所以，以肖特基势垒为半导体接触面形成的势垒，更为准确．我们所做的研究工作可能为巨磁电阻元件的研制提供一些有价值的理论参考资料，并有助于进一步研究自旋电子学的基本问题．