在当今电子和信息高新技术迅速发展的时代，各种磁电子管和电子计算机（电脑）的发展和应用是十分重要的。虽然有的磁电子管技术还处于探索研究和未来设想阶段，但从电控电子管晶体管到磁控电子管晶体管，从某种意义上说也是开辟了一个新的思路和新的领域。
从电子计算机发展的历程来看，也有相类似的情况。从20世纪40年代电子计算机出现和应用以来，电子计算机的研发工作已经有了很快很大的进步，先后经历了电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机及超大规模集成电路计算机等几代的发展，各方面都有了很多变化。例如，在数据和信息的存储方面，磁鼓、磁带和磁盘等磁记录设备一直是外存储装置。当然其磁记录介质和磁头材料、磁记录方式（如纵向记录和垂直记录）等都经历了多次的改进。内存储装置（也称随机存储器）也经历了多次改进，例如从磁芯存储器、磁膜存储器到半导体集成电路存储器，再到半导体大规模集成电路、半导体超大规模集成电路存储器，到今天的磁电子随机存储器的研发等。
什么是磁电子随机存储器？它具有什么特点呢？
磁电子随机存储器是目前尚处于初步探索研究的一类利用巨磁电阻效应的随机存储器。电阻式随机存储器是一个全新的概念，目前国际上的相关研究处于起步阶段，中国的研究工作也在逐步展开。目前提出的有多层膜型巨磁电阻随机存储器和磁隧穿型巨磁电阻随机存储器。数字信息的“1”或“0”是用巨磁电阻的高或低来表示的，而巨磁电阻的高低则由这巨磁电阻输出电压的高低来测量。
首先我们来认识多层膜型巨磁电阻存储器的一个存储单元。它由一个多层膜巨磁电阻单元及输入数字信息的写入线（层）和输出数字信息的读出线（层）构成。数字信息“1”或“0”是由存储单元的高电阻态或低电阻态来表现的，也就是由钉扎铁磁层与自由铁磁层中原子磁矩是互相反平行或平行状态所决定，而读出线（层）所读出的脉冲电压的高或低就表示“1”或“0”的数字信息。当然这不过是多层膜型巨磁电阻随机存储器一个存储单元的情况，由大量存储单元构成的随机存储器就更为复杂。
其次来认识磁隧穿型巨磁电阻的随机存储器的一个存储单元。它是由一个磁隧穿型巨磁电阻单元及输入数字信息的电流写入线和输出数字信息的读出线构成的。同多层膜型巨磁电阻存储单元的工作情况相似，数字信息“1”或“0”也是由存储单元的高电阻态或低电阻态来表示的，也是由绝缘层两边的铁磁层中原子磁矩是互相反平行或平行状态所决定，读出线（层）的输出电压的高或低就表示“1”或“0”的数字信息。它同多层膜型巨磁电阻存储单元的主要差别是两铁磁层之间的弱磁层是绝缘层，因而每个单元具有较高的电阻、较高的输出电压、较低的输出电流和较短的存取信息时间即较快的存取速度，存储信息密度则同多层膜型巨磁电阻随机存储器相似，但弱磁绝缘层的厚度极薄，存在均匀性和工作可靠性问题。这些优缺点是需要在未来的研究和应用中加以特别注意的。
初步实验结果表明，这种由巨磁电阻材料研制的磁电子随机存储器的结构较简单，成本较低廉，存储密度较高，存取数据时间较短，在工作电源去掉后仍能保持其所存储的数字信息（称为非易失性），抗强电磁辐射、抗粒子辐照和抗宇宙射线的能力都较强，因而具有许多优点。但是要使磁电子随机存储器从研究进入实际应用，也还有不少的问题需要解决，这也正是未来磁电子学面临的一个重大问题。
从以上的介绍可以看出，磁电子学虽仅是磁学中一个新诞生的部分，研究时间尚短，但是它所蕴含的内容却很丰富，已取得的应用也很多很重要，而研究和应用的前景更是十分广阔的。
从磁学中诞生发展的新兴的学科——磁电子学，其诞生时间虽不长，但发展却十分迅速，已经在一些高新技术中初露锋芒，而且其发展前景也是十分广阔的。这门新兴的磁电子学是从一种磁效应——磁电阻效应，在新磁性材料和相关高新技术发展的新条件下发展到巨磁电阻效应时诞生的。在这一磁学发展事实的启发下，使我们不禁想到：如果另一种磁效应——磁光效应也能在新磁性材料和相关高新技术发展的新条件下发展到巨磁光效应，是否也会同样地诞生和发展磁光子学呢？当然这两方面的情况并不是完全相同的。例如，巨磁光效应仅初露端倪，远不及巨磁电阻效应；光子学的发展也远没有达到电子学发展的成熟程度。但是从未来的发展前景看，磁光子学还是很有希望像磁电子学那样发展起来的。因此，我们在这里先对目前的光子学及其与电子学的比较作介绍，再对磁光效应和巨磁光效应加以说明，然后对磁光子学的相关应用及未来的可能发展进行简单的介绍和推测。
什么是光子和光子学？它同电子学相比较有哪些相似之处？又有哪些不同之处？还有哪些特点和优点？
从科学发展史来看，光的波动学说和粒子学说都有其一定的实验根据，进一步的实验和理论表明，在一定的条件下，物质既具有波动性又具有粒子性。从广义上说，光子是一种传递电磁相互作用、静质量为零的粒子，是光线、光波的负载者。在激光和光物理学出现和发展后，“光子”一词才受到人们的重视和普遍应用，更常用在可见光及其相近的频段。光子学则是研究光子的产生、运动和转化，包括光子的放大、传导、控制、探测，光子与物质的相互作用，以及把光子的技术和规律应用于信息、能源和材料等的一门科学。
假如把光子学与电子学进行比较，就可以看出，两者既有相似之处，又有不同之处。就相似之点来说，例如，它们分别从电学和光学发展出来，电子技术和光子技术又在相同的领域（如通信等）中先后得到相似的应用。就不同之处说，电子具有静质量和电荷，而光子的静质量和电荷都为零，因而光子的抗干扰性好，也不受电磁干扰，传输速度快，不像电子受电阻电容的时间常数限制，光子器件比电子器件的使用频率高、频带宽度宽、容纳信息量大、开关时间短。例如，光通信容量就远远超过电通信，磁光碟的信息密度也高于一般磁盘的信息密度。这些与电子学的不同之处，其中许多都既是光子学的特点，也是光子学的优点。
那么，同磁电子学相比较，磁光子学又是如何呢？
磁电子学是在巨磁电阻效应的基础上发展起来的，而作为磁光子学发展基础的巨磁光效应的情况又如何呢？现在就用已初步观测到的巨磁光效应的法拉第磁光旋转效应和克尔磁光效应来加以介绍。法拉第磁光旋转效应是指线偏振光通过透光（透明）的物质时，如果对这物质加上与光传送方向相平行的外磁场，则线偏振光的偏振方向将产生旋转。旋转角度的大小与磁场的强度和透光物质的磁光性质有关。光的线偏振是指光的电矢量的振动方向不变的现象。克尔磁光旋转效应常称克尔磁光效应，是指线偏振光照射到不透光的物质时，如果对这物质加上外磁场，则其反射光的偏振方向将产生旋转。旋转角度的方向和大小与外加磁场的方向和强度及反射物质的磁光性质有关。这两种磁光效应都已在正投光学中得到应用，如光调制器和光隔离器等。但是在一般磁光材料中，这两种磁光效应都较小，法拉第旋转效应的单位长度旋转角都小于1度/微米，克尔效应的旋转角都小于1度。但是在20世纪90年代以后，观测到少数磁光材料具有更高的磁光效应，例如磁光碟。这里把“光碟”和“磁盘”更加区分开，也是目前相关科技界的看法。
目前各种光碟机已得到多方面应用，其所使用的光记录存储材料的种类是很多的，一般说来，大多数光记录存储材料各有其特点和适用范围。例如，只读式光碟一般都使用光刻胶，因其可以大量而经济地复制；只写一次式光碟则可使用多种光学材料，如铜（Cu）、金（Au）、铬（Cr）、锑（Sb）、铋（Bi）、铟（In）、铑（Rh）等金属薄膜，碲化砷（AsTe）非晶薄膜，有机染料薄膜和银加聚合物的复合薄膜等；可擦式光碟使用的只有磁光材料和非晶半导体两类光学材料。下面仅重点介绍具有可擦式功能的磁光材料。
为了理解可擦式光碟对磁光材料的磁光性能要求，先简要说明磁光碟的录入（写）光信息和重放（读）光信息的原理。这里以录入和重放数字信息“1”和“0”为例。在录入数字信息时，加上极细的强激光束，使写入点局部温度升高，矫顽（磁）力降低，同时由磁光头在写入点加上与所写入数字信息相应方向的较强的写入磁场，使写入点的磁化强度方向转到写入磁场方向。在写入磁场消失或离开写入点后，写入点处的温度降低，矫顽力升高，这样就在写入点处留下所写下的数字信息，即保留与写入数字信息相应的磁化强度方向。如果人们要读出所录下的数字信息，就需要加上使读出激光束变为线偏振光的起偏器和检测从读出点反射或透过（一般采用反射）的线偏振光的检偏器。读出信息时所需要的激光功率低，由线偏振光束在读出点处所引起的磁光效应的变化便可由检偏器辨别出读出点处的磁化强度方向，也就可辨别出读出点处的数字信息是“1”或“0”。
从上述的磁光碟录入和读出磁信息的过程可以看出，为了在写入时使其在不大的温度变化范围内有大的矫顽力变化，就需要采用低居里温度或低磁抵消温度的磁光材料。这是因为在居里温度，铁磁性将转变为弱磁的顺磁性，矫顽力将下降到零；在低磁抵消温度附近，矫顽力会有剧烈的变化，这样都可以在较低的外加磁场下发生磁化强度的转变方向，完成数字信息的写入。为了在读出时得到较高的灵敏度，需要采用高磁光效应的磁光材料。从这两方面的要求看，低居里温度的磁光材料有稀土—过渡金属合金，如Tb—Fe、Tb—Dy—Fe、Gd—Tb—Fe等，其居里温度为70℃～160℃，及铁族合金，如Mn—Ri、Mn—Bi—Cu等，其居里温度为200℃～360℃。低磁抵消温度的磁光材料则有Gd—Co和其他稀土—过渡金属合金，其磁抵消温度为70℃～100℃。这些磁光材料的克尔磁光旋转角均为0.2～0.7度，属于一般磁光效应材料。如果采用新的巨磁光效应材料，可以预料由这种磁光材料制成的磁光碟的性能将会得到显著的改善。
光速不变原理
光速不变原理，是指真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。光速不变原理，在狭义相对论中，指的是无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299792458米/秒。
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