Туннельное магни́тное сопротивле́ние, туннельное магнитосопротивление или магнетосопротивление (сокр. ТМС, англ. Tunnel magnetoresistance, сокр. TMR) — квантовомеханический эффект, проявляется при протекании тока между двумя слоями ферромагнетиков, разделенных тонким (около 1 нм) слоем диэлектрика. При этом общее сопротивление устройства, ток в котором протекает из-за туннельного эффекта, зависит от взаимной ориентации полей намагничивания двух магнитных слоев. Сопротивление выше при антипараллельной намагниченности слоев. Эффект туннельного магнитного сопротивления похож на эффект гигантского магнитного сопротивления, но в нём вместо слоя немагнитного металла используется слой изолирующего туннельного барьера.
Эффект был открыт в 1975 году Мишелем Жюльером, использовавшим железо в качестве ферромагнетика и оксид германия в качестве диэлектрика (структура Fe/GeO/Co). Данный эффект проявлялся при температуре 4,2 К, при этом относительное изменение сопротивления составляло около 14 %, поэтому ввиду отсутствия практического применения он не привлек к себе внимания[1].
При комнатной температуре действие эффекта впервые было открыто в 1991 году Терунобу Миязаки (Университет Тохоку, Япония), изменение сопротивления составило всего 2,7 %. Позже, в 1994 году, Миядзаки впервые обнаружил в переходе Fe/Al2O3/Fe отношение магнитосопротивления 30 % при 4,2 К и 18 % при 300 K[2]. Независимо от него группой ученых во главе с Джагадишем Мудера в соединениях CoFe и Co был обнаружен эффект 11,8 %[3], в связи с возобновлением интереса к исследованиям в этой области после открытия эффекта гигантского магнитного сопротивления. Наибольший эффект, наблюдаемый в то время с изоляторами из оксида алюминия, составлял около 70 % при комнатной температуре.
В 2001 году группа Батлера и группа Матона независимо сделали теоретическое предсказание, что при использовании железа в качестве ферромагнетика и оксида магния в качестве диэлектрика эффект туннельного магнитного сопротивления может возрасти на несколько тысяч процентов. В том же году Боуэн и др. первыми сообщили об экспериментах, показывающих значительное туннельное магнитосопротивление в туннельном переходе на основе MgO (Fe/MgO/FeCo)[4].
В 2004 году группа Перкина и группа Юаса смогли изготовить устройства на основе Fe/MgO/Fe и достичь величины туннельного магнитосопротивления в 200 % при комнатной температуре[5].
В 2007 году устройства на основе ТМР эффекта с оксидом магния полностью заменили устройства на основе эффекта гигантского магнитного сопротивления на рынке устройств магнитного хранения информации.