Institut für Angewandte Materialien – Werkstoffkunde

Magnetoelastisches Barkhausenrauschen

Durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes kommt es bei ferromagnetischen Werkstoffen zum Wachstum von Domänen, die eine ähnliche Magnetisierungsorientierung wie das angelegte Magnetfeld haben. Das Wachstum erfolgt durch Verschiebung sogenannter Bloch-Wände auf Kosten der ungleich orientierten Bereiche und wird von Gitterdefekten behindert. Ab einer gewissen Feldstärke kommt es zur Überwindung der Fehlstellen und es erfolgt eine sprunghafte irreversible Wandbewegung, bis es zu einer erneuten Behinderung durch Fehlstellen kommt. Fehlstellen sind beispielsweisen Korngrenzen, Versetzungen, Leerstellen oder Einschlüsse. Der Effekt führt zu einer diskontinuierlichen Änderung der Magnetisierung. Diese Sprünge während der Magnetisierung wurden von Heinrich Barkhausen entdeckt und werden daher auch als magnetisches Barkhausenrauschen (magnetic barkhausen noise, MBN) bezeichnet. Über das MBN ist es möglich eine zerstörungsfreie Probencharakterisierung durchzuführen, da es sowohl von mechanischen als auch mikrostrukturellen Eigenschaften abhängig ist. So lassen sich über das MBN Aussagen über die Korngröße, plastische Deformation und den Eigenspannungszustand machen.

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