A Barnett-hatást Samuel Jackson Barnett (1873 – 1956) amerikai fizikus fedezte fel 1915-ben.^[1] Barnett, Owen Willans Richardson angol fizikus jóslata alapján jutott a felfedezésre.

Egy forgásban lévő nem-mágneses test mágnesezett lesz a forgás hatására. Erős forgásban levő, mágnesesen semleges test minden egyes dipólusa járulékos forgástengely körüli impulzushoz jut, körárama növekszik. Így további elemi mágneses momentumok keletkeznek, amelyek a forgás következtében azonos irányúak (a forgástengellyel párhuzamosak), és ezáltal külső mágneses teret eredményeznek. Ha egy mágnesesen semleges test ω szögsebességgel forog, akkor a mágnesezettség:

${\displaystyle M=\chi \omega /\gamma \ ,}$

ahol

γ a giromágneses arány

χ, a mágneses szuszceptibilitás

Megjegyzés: a giromágneses arány egy atomos rendszer impulzusmomentumának aránya a mágneses momentumához. A giromágneses arány inverzét magnetomechanikai aránynak nevezik.

A mágnesezettség a spin tengelyével párhuzamos.

Az így keletkező mágnesezettség azonban nagyon gyenge, még ferromágneses anyagoknál is csak igen nagy fordulatszámokon mutatható ki. Ennél a kísérletnél a kialakuló mágneses tér irányából megállapították, hogy az atomi köráramok mozgó negatív töltések.

A Barnett-kísérlet megfordításában Einstein–de Haas-hatás (1915) tekerccsel körülvett vashengert mágneseznek a tekercsen átfolyó árammal. Ekkor a vas mágneses dipólusai többnyire a külső mágneses tér irányába állnak be, ami csak úgy lehetséges, ha az atomi dipólusok impulzusmomentumai a külső tér irányába mutatnak. Az impulzusmomentumok vektorösszege ekkor már nem nulla, és mérhető forgás figyelhető meg.

Jegyzetek

Irodalom

• Hans Breuer: Atlasz 10.-Fizika. (hely nélkül): Athenaeum 2000 Kiadó. 2002. ISBN 9789639261990  
• Karl Reichel: Gyakorlati Mágnestechnika. Budapest: Műszaki Kiadó. 1985.  
• S. J. Barnett: Magnetization by Rotation. journals.aps.org. Physical Review, Vol. 6 (1915) 239–270. o.^{[halott link]}
• S. J. Barnett: Gyromagnetic and Electron-Inertia Effects. journals.aps.org. Review of Modern Physics, Vol. 7, Issue 2 (1935) 129–166. o.^{[halott link]}

További információk

• http://prola.aps.org/abstract/PR/v6/i4/p239_1
• http://fenykapu.free-energy.hu/pajert/index.htm?FoAblak=../pajert48/MPIMagnesesseg.html Archiválva 2013. november 4-i dátummal a Wayback Machine-ben