本发明涉及一种可用于存储单元的多层量子点结构浮置栅,包括一下部缓冲层,及在其上依次生长的第一量子点生长层、第一填充介质层、中间层、第二量子点生长层、第二填充介质层和顶部填埋保护层;所述的用于存储单元的多层量子点结构浮置栅的横截面为矩形环、椭圆环或正六边形环。本发明还涉及一种以上述多层量子点结构浮置栅为存储单元的基于多层量子点的抗辐射非易失性存储器和微磁性传感器。本发明提供的用于存储单元的多层量子点结构浮置栅,及基于此的抗辐射非易失性存储器和微磁性传感器克服了漏电问题、解决了量子点间耦合所造成的信息存储失效问题,且具有抗辐射能力。