本发明属于一种晶粒大小可控的多晶Fe₃O₄薄膜材料及其制备方法，它是在基片上形成多晶Fe₃O₄薄膜，Fe₃O₄晶粒粒径为19～42纳米，薄膜的室温磁电阻数值11～12％。本发明是采用直流磁控溅射技术，先在氩气和氧气的混合气氛中溅射成膜，然后通过对退火温度和退火时间的连续控制而制备的，所用基片材料为玻璃、石英、单晶硅、单晶砷化镓等，溅射时基片不加热。本发明制备得到的多晶Fe₃O₄薄膜材料与目前所存的同类材料相比，其晶粒大小可以连续控制，并且具有较高的室温磁电阻数值，制备工艺简单，适用于多种基片等优点。