磁性多层膜结构中的巨磁电阻效应(GMR)已被广泛应用到信息存储、磁性传感器、微波激发等领域。特别是新近在纳米GMR小器件中发现的自旋传输矩效应，打破了传统方法采用的用磁场来改变或翻转薄膜材料的磁化方向的方法，丌创性地采用自旋极化电流直接实现磁矩反转或激发自旋波。本论文主要完成了两个研究工作，具体如下： 在第三章中，基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程，通过采用微磁模拟技术，我们研究了垂直极化的磁性自旋阀三明治纳米柱结构中，自旋极化电流所激发的自旋波特性。发现在小电流下，自旋阀自由层沿平面方向的磁化强度有两个共存稳态；随着电流的增大，出现周期性振荡的自旋波，其频率随极化电流的增大可达到几十GH<,z>，并且出现台阶式的增长趋势；同时发现所激发的自旋波的频率的功率谱出现了奇倍频现象；随着自由层厚度的增加，自旋波频率减小。再继续增大电流，会激发一种具有混沌行为的自旋波。 在第四章中，我们研究和设计了一种高磁场用的磁电阻传感器。该传感器的钉扎层采用垂直于膜面磁化的L10-FePt薄膜，感应层(即自由层)采用膜面内磁化的软磁NiFe薄膜材料。我们模拟了钉扎层和感应层的磁化矢量随外磁场的转动过程。计算显示，该传感器的磁场感应范围可提升到一个特斯拉范围。我们发现，钉扎层的矫顽力和感应层的退磁场决定着该传感器的正负磁场感应窗是否对称。 文章的最后给出了简要的总结和展望。