Barkhausen 暴裂噪声的雪崩动力学精确可解模型

我们回顾了目前对软铁磁材料中 Barkhausen 效应的理解现状。Barkhausen 噪声 (BN) 是由磁畴与杂质和缺陷相互作用时的不连续运动产生的。BN 是暴裂噪声的众多例子之一，它出现在各种情境中并具有显著相似的特征，当系统以跳跃的方式响应平滑的外部驱动时就会发生。在所有暴裂系统中，我们重点关注 BN，由于一个精确可解的雪崩动力学模型（即 ABBM 模型），这里出现了一幅完整且一致的图景，该模型最终用雪崩阵面速度的 Langevin 方程来描述系统。尽管很简单，只要涉及普适性质，ABBM 模型就能准确再现大量磁性材料实验中观察到的唯象现象。为了完善这一图景并理解 ABBM 理论与实验之间长期存在的差异（否则它们会异常吻合），即令人费解的噪声脉冲不对称形状，必须考虑微观细节，即涡流滞后的效应。这些效应可以纳入模型中，在一阶近似下，其结果是赋予畴壁一个负的有效质量。在理解 BN 方面取得的进展可能对其他暴裂系统也有意义：一方面，ABBM 模型被证明是雪崩动力学普适行为的一个范式模型；另一方面，噪声脉冲不对称性的微观解释表明，惯性效应可能也是其他暴裂系统中观察到的脉冲不对称性的起源。