Bereits 1919 veröffentlichte Heinrich Georg Barkhausen seine Entdeckung der sprunghaften Änderung der Magnetisierung eines ferromagnetischen Bauteils bei Einfluss eines Magnetfeldes. 

H. Barkhausen, Zwei mit Hilfe der neuen Verstärker entdeckte Erscheinungen. Physikalische Zeitschrift. — Leipzig 20 (1919) 17. — S. 401–403.

Barkhausen brachte im Rahmen seiner Experimente an den Drahtenden einer Spule, welche mit vielen Windungen um einen Eisenkern gewickelt war, einen Lautsprecher an. Durch Rotation eines Permanentmagneten in Hufeisenform, welcher den spulenumwickelten Eisenkern mit einem sinusförmig die Richtung wechselndem Magnetfeld beaufschlug, konnte er mit jeder Magnetfeldumkehr ein wiederkehrendes Rauschen im Lautsprecher erzeugen – das Barkhausen-Rauschen.

Ursache ist die Magnetisierung des Materials in einer Reihe kleiner diskontinuierlicher Sprünge, die als Abfolge von Klickgeräuschen im Lautsprecher zu hören sind. Sie entstehen durch die sprunghafte Bewegung der magnetischen Domänenwände im Eisen unter der Wirkung der an- und abschwellenden Magnetisierung. Die typische Form der magnetischen Hysteresekurve eines ferromagnetischen Materials ist daher keine glatte, stetige Kurve, sondern wird aus einer Vielzahl von kleinen Treppenstufen gebildet.

Für viele Jahre war das Barkhausen-Rauschen ein interessantes physikalisches Phänomen ohne praktische Bedeutung, bis man die wesentlichen Einflussgrößen auf das Rauschsignal identifizierte:

1. Zustand des Mikrogefüges

2. Niveau der Eigenspannungen

Die Intensität des Barkhausen-Rauschens ist umso höher, je stärker ein martensitisches Gefüge angelassen wird – vereinfacht, fällt die Mikrohärte, steigt die Intensität des Barkhausen-Rauschens. Unabhängig davon zeigt der Zustand der elastischen Verspannung des Kristallgitters einen ähnlichen Effekt: Druckeigenspannungen reduzieren die Intensität des Barkhausen-Rauschens, Zugeigenspannungen lassen es ansteigen. 

Hohe Mikrohärte und Druckeigenspannung hemmen die Bewegungsfähigkeit der magnetischen Domänenwende. Härteabfall und Zugeigenspannungen steigern die Intensität und Anzahl der Sprünge der Domänenwände bei Anregung durch ein Magnetfeld. Dieser grundsätzliche Zusammenhang gilt für ferromagnetische Werkstoffe.

Barkhausen-Rauschen zur Schleifprozesskontrolle: Der überwiegende Teil mechanisch hoch beanspruchter Bauteile wird aus ferromagnetischem Stahl hergestellt. Die erforderlichen Eigenschaften der im Einsatz belasteten Bauteilrandzone stellt eine Wärmebehandlung zur Ausbildung von Härte und Druckeigenspannungen ein. Abschließend wird, je nach Wärmebehandlung, eine spanabhebende Bearbeitung der gehärteten Bauteiloberfläche erforderlich, um eventuell legierungsverarmte und randoxidierte Bereiche zu entfernen sowie eine maßhaltige und tribologisch geeignete Funktionsfläche zu erzeugen – meist als Schleifprozess ausgeführt. Jeder leistungsfähige Schleifprozess birgt die Gefahr von Schleifbrand in sich. Das Barkhausen-Rauschen kann durch geeignete Geräte als schnelle und zerstörungsfreie Technik zur Schleifbrandprüfung eingesetzt werden.

As early as 1919, Heinrich Georg Barkhausen published his discovery of the sudden change in the magnetization of a ferromagnetic component under the influence of a magnetic field. 

H. Barkhausen, Zwei mit Hilfe der neuen Verstärker entdeckte Erscheinungen. Physikalische Zeitschrift. - Leipzig 20 (1919) 17 - pp. 401-403.

As part of his experiments, Barkhausen attached a loudspeaker to the wire ends of a coil which was wound with many turns around an iron core. By rotating a horseshoe-shaped permanent magnet, which applied a sinusoidally changing magnetic field to the iron core wrapped around the coil, he was able to generate a recurring noise in the loudspeaker with each magnetic field reversal - the Barkhausen noise.

It is generated by the magnetization of the material in a series of small discontinuous jumps, which can be heard as a sequence of clicking noises in the loudspeaker. They are caused by the erratic movement of the magnetic domain walls in the iron under the effect of the changing magnetization. The typical shape of the magnetic hysteresis curve of a ferromagnetic material is therefore not a smooth, continuous curve, but is formed from a large number of small steps.

For many years, Barkhausen noise was an interesting physical phenomenon with no practical significance until the main factors influencing the noise signal were identified:

1. condition of the microstructure

2. level of residual stresses

Barkhausen noise intensity increases the more a martensitic structure is tempered - in simple terms, if the microhardness falls, the intensity of the Barkhausen noise increases. Independently of this, the state of elastic tension in the crystal lattice has a similar effect: Compressive residual stresses reduce Barkhausen noise intensity, while tensile residual stresses will increase it. 

High microhardness and compressive residual stress inhibit the moveability of the magnetic domain walls. A drop in hardness and tensile residual stresses increase the intensity and number of jumps in the domain walls when excited by a magnetic field. This fundamental relationship applies to ferromagnetic materials.

Barkhausen noise for grinding process control: The majority of mechanically highly stressed components are made of ferromagnetic steel. The required material properties of the component edge zone subjected to stress during use are set by a heat treatment, which builds up hardness and compressive residual stresses. Finally, depending on the heat treatment, machining of the hardened component surface is required in order to remove any alloy-depleted and edge-oxidized areas and to produce a dimensionally stable and tribologically suitable functional surface. This machining is usually a grinding process. Every high-performance grinding process carries the risk of grinding burn. Barkhausen noise can be used as a fast and non-destructive technique for grinding burn testing by application of a suitable equipment.