Barkhausen-effekten är en abrupt förändring i magnetiseringen (J) av en ferromagnetisk substans med en monoton , kontinuerlig förändring i yttre förhållanden, vilket leder till en förändring i materialets domänstruktur [ 1] .
Effekten är uppkallad efter den tyske fysikern Heinrich Barkhausen , som upptäckte och beskrev den 1919 [2] .
Kärnan i effekten är en abrupt förändring i magnetiseringen (J) av en ferromagnetisk substans under en monoton och kontinuerlig yttre verkan, under vilken domänstrukturen hos materialet omarrangeras, till exempel en förändring i elastiska spänningar, temperatur eller magnetisk fältstyrka (H).
Fenomenet beror på förekomsten av olika typer av inhomogeniteter, såsom främmande inneslutningar, dislokationer , kvarvarande mekaniska spänningar , etc. Inhomogeniteter förhindrar omstruktureringen av den magnetiska strukturen, eftersom domängränsen, skiftar med förändringar i yttre förhållanden, till exempel, med en ökning av den magnetiska fältstyrkan (H), möter en sådan inhomogenitet och stoppar tillfälligt dess rörelse, trots den fortsatta ökningen av värdet på H. När ett visst ökat värde på H uppnås övervinner domänväggen ett ryckigt hindret, gå framåt utan att öka fältet. På grund av sådana hinder har magnetiseringskurvan för en ferromagnet en stegvis karaktär.
Barkhausen-effekten är ett av de direkta bevisen på ferromagneternas domänstruktur, och dess användning gör att man kan studera deras magnetiseringsprocesser och bestämma volymerna för enskilda domäner och den statistiska fördelningen av volymer. För de flesta ferromagneter är domänvolymen i storleksordningen 10 -6 -10 -9 cm 3 [3] .
Driften av installationer av den magnetiska metoden för oförstörande testning är baserad på användningen av Barkhausen-effekten . Det allmänna schemat för deras känsliga element visas i figuren. En sådan enhet låter dig med säkerhet upptäcka inhomogeniteter (slaggpartiklar, mikrosprickor, etc.) som redan finns i det testade materialet eller som uppstår under exponeringsprocessen för den yttre miljön (mekanisk belastning, temperaturförändring, etc.). I det första fallet måste det känsliga elementet flyttas jämnt över föremålet som studeras, i det andra fallet måste det fixeras permanent i det kontrollerade området [4] .
Med en långsam magnetiseringsomkastning av ett ferromagnetiskt prov från negativ mättnad till positivt, motsvarar det fält som motsvarar hälften av Barkhausen-hoppen räknade av räknaren koercitivkraften med en noggrannhet på ±0,01 Oe [5] .
När den utsätts för svaga magnetfält (magnetisering upp till 0,1 mättnadsinduktion ) inträffar magnetiseringsomkastning i privata hysterescykler. I det här fallet har antalet hopp med en ökning av fältet en karaktär som liknar induktionens beroende av magnetiseringsfältet och är praktiskt taget linjär för vissa ferromagneter. Utifrån detta är det möjligt att bygga känsliga magnetometrar med en känslighetströskel på 10 -5 Oe.
Följaktligen är denna metod lämplig för att mäta strömmar om den ferromagnetiska kärnan ommagnetiseras av det fält som genereras av den uppmätta strömmen [5] .