Баркгаузена эффект

Баркгаузена эффект - скачкообразное изменение намагниченности ферромагнетиков при непрерывном изменении внешних условий, например магнитного поля. Впервые эффект наблюдался в 1919 немецким физиком Г. Г. Баркгаузеном (Н. G. Barkhausen): при медленном намагничивании ферромагнетного образца в измерительной катушке, надетой на образец, он обнаружил в цепи катушки импульсы тока, обусловленные скачкообразным изменением намагниченности образца. Особенно ясно Баркгаузена эффект проявляется в магнитно-мягких материалах на крутых участках кривой намагничивания и петли гистерезиса, где доменная структура изменяется в результате процессов смещения границ ферромагнитных доменов. Имеющиеся в ферромагнетике различного рода неоднородности (инородные включения, дислокации, остаточные механические напряжения и т. д.) препятствуют перестройке доменной структуры. Когда граница домена, смещаясь при увеличении магнитного поля Н, встречает препятствие (например, инородное включение), она останавливается и остаётся неподвижной при дальнейшем увеличении поля. При некотором возросшем значении поля граница преодолевает препятствие и скачком перемещается дальше, до очередного препятствия, уже без увеличения поля. Из-за подобных задержек кривая намагничивания ферромагнетика имеет ступенчатый характер (рис.). Скачкообразное изменение намагниченности может быть вызвано не только полем, но другими внешними воздействиями (например, плавным изменением упругих напряжений или температуры), при которых происходит изменение доменной структуры образца.


Баркгаузена эффект - одно из непосредственных доказательств доменной структуры ферромагнетиков, он позволяет определить объём отдельного домена. Для большинства ферромагнетиков этот объём равен 10-6—10-9 см3. Изучение эффекта Баркгаузена позволило лучше понять динамику доменной структуры и установить связь между числом скачков и основными характеристиками петли гистерезиса (коэрцитивной силой и др.). По аналогии с эффектом Баркгаузена в ферромагнетиках скачки переполяризации в сегнетоэлектриках также называют скачками Баркгаузена.