本文紧密围绕课题组承担的国家973项目“自旋电子学材料，物理及器件研制”系统地研究了磁性隧道结。从样品制备，输运性质，微磁学模拟，器件开发等几个方面，系统地阐述与磁隧道结有关的几个关键性问题。 目前利用MTJ(磁性隧道结)开发器件所遇到的困难问题之一是有关MTJ均匀性的问题，MTJ的均匀性直接影响到器件的可行性和集成度，因此对实验环境，实验设备，工艺条件都有很高的要求。我们利用磁控溅射的方法制备了磁性多层膜，利用紫外光刻，电子束曝光，聚焦离子束曝光等微加工手段，把制备好的磁性多层膜加工成磁性隧道结(MTJ)。实验中通过优化实验条件，完善工艺，较好的解决了MTJ均匀性的问题。我们利用四探针隧道谱测量仪，磁性测量仪(PPMS)，超导量子磁强计(SQUIT)等物性测量设备，系统地测量了磁性隧道结磁电阻随磁场的变化(MR-H)、磁电阻随温度的变化(MR-T)以及磁性隧道结磁电阻与结区面积、形状的关系，实验结果表明，所制备的磁性隧道结的综合指标已达国际水平。 我们利用微磁学计算的基本原理，研究了几种形状的磁性薄膜的反磁化行为，对矩形单元体系，椭圆单元体系，圆形单元体系的反磁化行为进行了微磁学模拟。这些研究结果有助于验证我们的实验结果，加深对磁性隧道结本质物理问题的理解，同时为进一步优化实验条件提出了依据。