 | Баркгаузена эффект |  |
Скачкообразное изменение намагниченности ферромагнетиков при непрерывном изменении внешнего поля
Анимация Описание Баркгаузена эффект - скачкообразное изменение намагниченности ферромагнетиков при непрерывном изменении внешних условий, например магнитного поля. При медленном намагничивании ферромагнитного образца в измерительной катушке, надетой на образец, в цепи катушки появляются импульсы тока, обусловленные скачкообразным изменением намагниченности М образца. Особенно ярко Баркгаузена эффект проявляется в магнито-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 остается 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. 1). Зависимость намагниченности от магнитного поля 
Рис. 1 Скачкообразное изменение намагниченности может быть вызвано не только полем, но другими внешними воздействиями (например, плавным изменением напряжений или температуры), при которых происходит изменение доменной структуры образца. Баркгаузена эффект - одно из непосредственных доказательств доменной структуры ферромагнетиков, он позволяет определить объем отдельного домена. Для большинства ферромагнетиков этот объем равен 10-6-10-9 см3. Изучение Баркгаузена эффекта позволило лучше понять динамику доменной структуры и установить связь между числом скачков и основными характеристиками петли гистерезиса (коэрцитивной силой и т.д.). По аналогии с Баркгаузена эффектом в ферромагнетиках скачки переполяризации в сегнетоэлектриках также называются скачками Баркгаузена. Временные характеристики Время инициации (log to от -10 до -9); Время существования (log tc от -9 до 6); Время деградации (log td от -10 до -9); Время оптимального проявления (log tk от -1 до 6). Диаграмма: 
Технические реализации эффекта Техническая реализация эффекта Схема технической реализации представлена на рис. 2. Схема наблюдения эффекта Баркгаузена 
Рис. 2 Обозначения: 1 - катушка с ферромагнитным стержнем; 2 - амперметр; 3 - емкость; 4 - реостат с сопротивлением R(t); U(t) - импульсное напряжение; L(t) - индуктивность катушки 1. При изменении R(t) скачкообразно изменяется намагниченность ферромагнитного стержня, что скачкообразно меняет частоту колебаний стрелки амперметра (суперпозиция частот колебаний). Применение эффекта Используется при определении объемов доменов у ферромагнетиков. Литература  1. Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.
2. Новый политехнический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. |