Интерес к многослойным магнитным структурам на основе переходных металлов и их сплавов связан с обнаруженными в них эффектами гигантского магнитосопротивления и межслойных обменных взаимодействий, нашедших практическое применение в новом поколении устройств памяти и датчиков магнитного поля. В проводящих магнитопленочных структурах с немагнитными проводящими прослойками, когда толщины слоев сравнимы с длиной свободного пробега, благодаря эффекту обмена спинами проникающих носителей между соседними магнитными слоями возникают эффективные поля обменной природы, которые меняют энергию граничащих слоев в зависимости от ориентации намагниченностей, т.е. возникает обменное взаимодействие магнитных слоев, которое характеризуется поверхностой энергией обмена . Благодаря межслойному обменному взаимодействию процесс намагничивания структуры с толщинами немагнитных прослоек меньше длины свободного пробега носит либо ферромагнитный либо антиферромагнитный характер – в зависимости от знака обменного взаимодействия граничащих слоев. Межслойное вхзаимодействие носит осциллирующий характер от толщины прослойки в области толщин до 2 нм.. Антиферромагнитная связь слоев существенно важна для наблюдения эффектов гигантского магнитосопротивления в магнитной сверхрешетке.
Другой не менее важный эффект обменного взаимодействия наблюдается в структуре, состоящей из магнитного слоя на антиферромагнитной подложке. В тонкой магнитной пленке благодаря эффекту близости с антиферромагнетиком возникает дополнительное эффективное молекулярное поле обменной природы, которое может приводить к смещению критических полей перемагничивания тонкого слоя и возникает эффект обменного смещения