Баркгаузена эффект

БАРКГАУЗЕНА ЭФФЕКТ, скачкообразное изменение намагниченности ферромагнетиков и ферримагнетиков при плавном изменении напряжённости магнитного поля или других внешних параметров (температуры, механических напряжений). Наблюдался впервые немецким физиком Г. Г. Баркгаузеном в 1919 году. Баркгаузена эффект обусловлен тем, что имеющиеся в ферромагнетике неоднородности различного типа (инородные включения, дислокации, остаточные механические напряжения и тому подобное) препятствуют перестройке магнитной доменной структуры во внешнем поле. Когда граница магнитного домена, смещаясь при увеличении напряжённости магнитного поля, встречает препятствие (например, включение), она останавливается и остаётся неподвижной в некотором интервале напряжённостей магнитных полей. При дальнейшем увеличении напряжённости поля доменная граница преодолевает препятствие, отрывается от неоднородности и скачком перемещается в новое равновесное положение уже без увеличения напряжённости внешнего поля. При достижении границей следующего препятствия описанный процесс повторяется. Из-за задержек при смещении доменных границ кривая намагничивания ферромагнетика носит ступенчатый характер (рис.). Особенно ярко Баркгаузена эффект проявляется на крутых участках кривой намагничивания и петли гистерезиса в магнитомягких материалах, где изменение намагниченности связано с перестройкой доменной структуры под действием магнитного поля.

Баркгаузена эффект является одним из экспериментальных доказательств существования доменной структуры в ферромагнетиках и ферримагнетиках и процессов её перестройки в магнитном поле, он позволяет определить средний объём доменов. Для большинства ферромагнетиков и ферримагнетиков этот объём равен 10^-6-10^-8 см³. Изучение Баркгаузена эффекта позволило лучше понять динамику доменной структуры и установить взаимосвязь между доменной структурой и характеристиками петли магнитного гистерезиса различных магнитных материалов.

Эффект, подобный Баркгаузена эффекту, наблюдается и в сегнетоэлектриках, где он связан со скачками электрической поляризации, обусловленными задержками границ сегнетоэлектрических доменов.

Лит.: Бэрк Г. Справочное пособие по магнитным явлениям. М., 1991.