A Barkhausen-effektus egy ferromágneses anyag mágnesezettségének (J) hirtelen megváltozása a külső körülmények monoton , folyamatos változásával, ami az anyag doménszerkezetének megváltozásához vezet [1] .
A hatás nevét Heinrich Barkhausen német fizikusról kapta , aki 1919-ben fedezte fel és írta le [2] .
A hatás lényege egy ferromágneses anyag mágnesezettségének (J) hirtelen megváltozása monoton és folyamatos külső hatás hatására , melynek során az anyag doménszerkezete átrendeződik, például rugalmas feszültségek, hőmérséklet-, ill. mágneses térerősség (H).
A jelenség hátterében különféle inhomogenitások jelennek meg, mint például idegen zárványok, diszlokációk , maradék mechanikai feszültségek stb. Az inhomogenitások megakadályozzák a mágneses szerkezet átstrukturálódását, mivel a tartományhatár a külső körülmények változásával eltolódik pl. a mágneses térerősség (H) növekedésével ilyen inhomogenitásba ütközik, és átmenetileg leállítja mozgását, annak ellenére, hogy H értéke folyamatosan nő. Ha egy bizonyos megnövekedett H értéket elér, a tartomány fala rángatózóan legyőzi az akadályt, előrehaladni a mező növelése nélkül. Az ilyen akadályok miatt a ferromágnesek mágnesezési görbéje lépcsőzetes jellegű.
A Barkhausen-effektus a ferromágnesek doménszerkezetének egyik közvetlen bizonyítéka, használata lehetővé teszi mágnesezési folyamataik tanulmányozását, az egyes domének térfogatának és a térfogatok statisztikai eloszlásának meghatározását. A legtöbb ferromágnes esetében a tartomány térfogata 10 -6 -10 -9 cm 3 nagyságrendű [3] .
A roncsolásmentes vizsgálat mágneses módszerét alkalmazó berendezések működése a Barkhausen-effektus felhasználásán alapul . Érzékeny elemük általános sémája az ábrán látható. Egy ilyen eszköz lehetővé teszi a vizsgált anyagban már található inhomogenitások (salakszemcsék, mikrorepedések stb.) magabiztos észlelését, vagy a külső környezetnek való kitettség (mechanikai terhelés, hőmérsékletváltozás stb.) során keletkező inhomogenitásokat. Az első esetben az érzékeny elemet egyenletesen kell mozgatni a vizsgált tárgy felett, a második esetben tartósan rögzíteni kell az ellenőrzött területen [4] .
A ferromágneses minta negatív telítésről pozitívra történő lassú mágnesezési megfordításával a számláló által számlált Barkhausen ugrások felének megfelelő mező ±0,01 Oe pontossággal felel meg a kényszerítő erőnek [5] .
Gyenge mágneses térnek kitéve (mágnesezés 0,1 telítési indukcióig ), a mágnesezettség megfordul a privát hiszterézis ciklusokban. Ebben az esetben a tér növekedésével járó ugrások száma hasonló az indukció mágnesező tértől való függéséhez, és néhány ferromágnesnél gyakorlatilag lineáris. Ez alapján lehet 10 -5 Oe érzékenységi küszöbű érzékeny magnetométereket építeni.
Ennek megfelelően ez a módszer akkor alkalmas áramok mérésére, ha a ferromágneses magot a mért áram által keltett mező újramágnesezi [5] .