બાર્કહાઉસન, હાઇનરિક અને બાર્કહાઉસ અસર (જ. 2 ડિસેમ્બર 1881, ડ્રેસ્ડન, જર્મની; અ. 20 ફેબ્રુઆરી 1956, ડ્રેસ્ડન, જર્મની) : ચુંબકત્વક્ષેત્રે મહાન સંશોધન કરનાર જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી. મ્યુનિકની ઇજનેરી શાળામાં વિદ્યાર્થી તરીકે જોડાયા અને પછી ભૌતિકશાસ્ત્રના અભ્યાસ માટે મ્યુનિક, બર્લિન તથા ગોટિન્ગન યુનિવર્સિટીઓમાં ગયા. 1907માં પીએચ.ડી થયા. ત્યારબાદ તુરત જ સીમેન્સ પ્રયોગશાળામાં સંશોધન-વૈજ્ઞાનિક તરીકે જોડાયા અને 1907થી 1911 સુધી ત્યાં કાર્ય કર્યું. 1911માં ડ્રેસ્ડન યુનિવર્સિટીમાં સંચાર-ઇજનેરી વિજ્ઞાન(communication engineering)ના પ્રોફેસર બન્યા અને લાંબો સમય ત્યાં કાર્ય કર્યું. બીજા વિશ્વયુદ્ધ બાદ તે જ યુનિવર્સિટીના એમેરિટસ પ્રોફેસર બન્યા.
બાર્કહાઉસને ચુંબકત્વના ક્ષેત્રમાં મહત્વનાં સંશોધનો કર્યાં. કેટલીક લોહચુંબકીય (ferromagnetic) ધાતુઓમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રના ધીમા અને સતત ફેરફારોને કારણે જોવા મળતા ચુંબકીય ગુણધર્મોના મોટા અને તૂટક (discontinuous) ફેરફારોનો અભ્યાસ કર્યો. આ માટે લોહચુંબકીય ધાતુઓમાં રહેલાં જુદાં જુદાં ડોમેઇન્સના તૂટક કદને તથા તેનાં બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રનાં સાપેક્ષ કોણીય સ્થાનોને કારણભૂત ગણ્યાં. [ડોમેઇન્સ એ લોહચુંબકીય ધાતુઓમાં જોવા મળતા સૂક્ષ્મ ચુંબકીય વિસ્તારો છે.] તેમના આ અભ્યાસ ઉપરથી આ ઘટના ‘બાર્કહાઉસન અસર’ તરીકે જાણીતી છે.
બાર્કહાઉસન અસર (Barkhausen effect) : લોહચુંબકીય (ferromagentic) પદાર્થને વધતા જતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર વડે ચુંબકિત કરવામાં આવે ત્યારે જોવા મળતી અસર. લોહચુંબકીય પદાર્થને ચુંબકિત કરતાં, તેમાં રહેલા જુદા જુદા ચુંબકીય-વિસ્તારોનાં કદ તથા કોણીય સ્થાનોમાં રહેલ તૂટકતા(discontinuity)ને પરિણામે ચુંબકન (magnetization) પ્રક્રિયા નાના નાના કૂદકાની શ્રેણીના રૂપમાં થતી જોવા મળે છે. આ અસર(effect)ની શોધ જર્મન વૈજ્ઞાનિક હાઇનરિક બાર્કહાઉસને 1919માં કરી હતી, જેના ઉપરથી તે બાર્કહાઉસન અસર તરીકે ઓળખાય છે.
વૈજ્ઞાનિક વાઇસે (Weiss) ચુંબકીયવિસ્તારોનો વાદ આપ્યો હતો. ફેરોમૅગ્નેટિક પદાર્થો, આશરે 1012થી 1015 પરમાણુઓ ધરાવતા સૂક્ષ્મ સ્ફટિકીય (crystallites) ચુંબકીયવિસ્તારોમાં વહેંચાયેલ છે. કોઈ એક વિસ્તારની અંદર પ્રત્યેક ઇલેક્ટ્રૉનની ચુંબકીય ચાકમાત્રા (magnetic moment) પરસ્પર સમાંતર હોય છે. કોઈ અચુંબકિત કરેલ પદાર્થમાં આ ચુંબકીયવિસ્તારો અસ્તવ્યસ્ત રીતે ગોઠવાયેલા હોવાથી તેની સરેરાશ અસર શૂન્ય થતાં કોઈ એક દિશામાં પરિણામી ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રાપ્ત થતું નથી; પરંતુ બહારથી જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્ર લગાડવામાં આવે છે ત્યારે પ્રત્યેક ચુંબકીય વિસ્તાર બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં પોતાની ચુંબકીય ચાકમાત્રાઓ ગોઠવે છે, અને જે ચુંબકીય વિસ્તાર બાહ્ય ક્ષેત્રની દિશામાં સમાંતર હોય છે તે પોતાનો વિસ્તાર વધારે છે. આ રીતે લોહચુંબકીય પદાર્થ ચુંબકિત બને છે.
બાર્કહાઉસન અસર પ્રાયોગિક રીતે અનુભવવા માટે સોલેનૉઇડની આસપાસ કેટલાક આંટાઓ વીંટાળેલા વાહક તારનું એક ગૂંચળું લેવામાં આવે છે પછી ચુંબકની તીવ્રતામાં ફેરફાર કરતાં વાહક તારના ગૂંચળામાં ઉદભવતા પ્રેરિત વિદ્યુત ચાલકબળ(electromotive force – e.m.f.)ને સતત નોંધી શકે તેવી ગોઠવણ કરવામાં આવે છે. જ્યારે ચુંબકન-ક્ષેત્ર સતત વધારવામાં આવે છે ત્યારે પ્રેરિત થતા વિદ્યુત ચાલક બળમાં અપેક્ષિત સતત ફેરફાર થવાને બદલે નાના નાના કૂદકાઓ અથવા પગથિયાંના સ્વરૂપમાં તે જોવા મળે છે. જો આ ગૂંચળાને હેડફોન અથવા લાઉડસ્પીકર સાથે, યોગ્ય વિવર્ધક વિદ્યુત પરિપથ (amplifier circuit) સાથે જોડવામાં આવે તો તેમાં ઘરઘરાટી (crackling noise) સાંભળવા મળે છે, જે ચુંબકન-પ્રક્રિયામાં અસતતતાને આભારી હોય છે. જો આ ગૂંચળાને યોગ્ય પરિપથ વડે ઑસિલોસ્કોપ સાથે જોડવામાં આવે તો ઑસિલોસ્કોપના પડદા ઉપર જોવા મળતા ચુંબકનના વક્રમાં જુદી જુદી ટોચો (peaks) જોવા મળે છે, જે ચુંબકનમાં તૂટકતા દર્શાવે છે. ટિન્ડૉલ નામના વૈજ્ઞાનિકે આ પદ્ધતિ દ્વારા દર્શાવ્યું કે એકમ કદના લોખંડના ટુકડાને ચુંબકિત કરવા માટે આ પ્રકારની કેટલીય હજાર ટોચો આવશ્યક છે. પ્રત્યેક ટોચનું ક્ષેત્રફળ માપીને ટિન્ડૉલે પ્રાથમિક ચુંબકનની ચુંબકીય ચાકમાત્રા માપી, જેના કારણે ટોચ મળે છે. તેના ઉપરથી જાણવા મળ્યું કે આ પ્રકારની પ્રાથમિક પ્રક્રિયા તે વાસ્તવિક સ્ફટિકીય કણ (crystalline grain) કરતાં પણ સૂક્ષ્મ ભાગમાં થાય છે.
બાર્કહાઉસન અસર વડે લોહચુંબકીય પદાર્થો માટેનો ચુંબકીય વિસ્તારનો વાદ (domain theory) સાબિત કરી શકાયો છે.
અન્ય વૈજ્ઞાનિક, કુર્ત્ઝ સાથે તેમણે ઊંચી આવૃત્તિના આંદોલકો (oscillators) વિકસાવ્યા, જે બાર્કહાઉસન-કુર્ત્ઝ ઑસિલેટર તરીકે જાણીતા છે. વીજાણુશાસ્ત્ર(electronics)માં વિવર્ધક(amplifier)ને ધન પ્રતિપુષ્ટિ (positive feed-back) આપીને આંદોલકમાં ફેરવવા માટેની શરત બાર્કહાઉસન માપદંડ (criterion) તરીકે ઓળખાય છે. ઉપરાંત તેમણે વીજાણુ નિર્વાત નલિકા(vacuum tube)ના જુદા જુદા અંકો તથા પ્રાચલો ગણી કાઢ્યા; સાથે સાથે ધ્વનિનો પણ અભ્યાસ કર્યો.
બાર્કહાઉસને જર્મન ભાષામાં બે પુસ્તકો લખ્યાં. Das Problem der schwingungserzeugung. (દાસ પ્રૉબ્લેમ દેર સ્વિંગુન્ગઝેરત્ઝયુન્ગુન્ગ) 1907માં પ્રકાશિત થયું અને 1923થી 1929 વચ્ચે ત્રણ ખંડોમાં Elektronenenorhહ્hren (ઇક્લેક્ટ્રૉનેનેનૉરહોહ્રેન) પ્રકાશિત થયું. તેમનાં સંશોધનોની કદર રૂપે 1933માં રેડિયો ઇજનેરોની સંસ્થા દ્વારા ‘મૉરિસ લિબમાન સ્મૃતિ પારિતોષિક’ તેમને એનાયત કરવામાં આવ્યું.
મિહિર જોશી