本发明涉及磁传感器领域，提供一种隧穿磁电阻传感器及其制备方法、使用方法。所述隧穿磁电阻传感器，自下而上依次包括下电极、反铁磁钉扎层、铁磁被钉扎层、隧穿绝缘层、铁磁自由层及上电极，还包括设置于所述上电极与所述铁磁自由层之间的氧化层；所述氧化层在被施加可控强度的电压的条件下，所述氧化层中的氧离子在电场作用下迁移至所述氧化层与所述铁磁自由层的界面处，改变所述铁磁自由层的磁各向异性，使得所述隧穿磁电阻传感器的隧道结动态范围发生变化。本发明利用可调控的电场驱动氧化层中的氧离子运动，从而改变铁磁自由层的磁各向异性，实现对隧穿磁电阻传感器的动态范围的调控，可满足不同应用环境下的需求。