Эффект Эйнштейна-Де Хааза, состоит в том, что тело (ферромагнетик) при намагничивании вдоль некоторой оси приобретает относительно неё вращательный импульс, пропорциональный приобретённой намагниченности. Эффект экспериментально открыт и теоретически объяснён в 1915 Альбертом Эйнштейном и нидерландским физиком В. Де Хаазом. Схема одной из экспериментальных установок для наблюдения. Эйнштейна-Де Хааза эффект приведен на рис. 1:

Намагничивание образца цилиндрической формы, подвешенного на упругой нити, вызывает поворот образца на небольшой угол. Этот поворот измеряется по угловому отклонению зеркальца, жестко связанного с образцом.

Теоретически эффект объясняется тем, что магнитные моменты атомов образца, ориентируясь по направлению внешнего магнитного поля, вызывают изменение атомных механических моментов (магнитный момент атома М пропорционален результирующему моменту количества движения l, т. е. М = gl где g – магнитомеханическое отношение). На основании закона сохранения момента количества движения общий момент количества движения тела должен оставаться неизменным, поэтому тело при намагничивании приобретает обратный (очень малый по величине) вращательный импульс относительно оси намагничивания.

 

Исследование, эффекта Эйнштейна-Де Хааза, как и других магнитомеханических явлений, позволяет получить сведения о природе носителей магнетизма в веществе и строении атомов вещества.

Опыты Эйнштейна и Де Хааза подтвердили качественно и количественно блестящую идею молекулярных токов Ампера как причины магнетизма. Стоит однако отметить экспериментальную ошибку, допущенную во время проведения опытов. Ферромагнетизм – явление чисто квантовое, и классическое рассмотрение дает ответ, отличающийся от правильного в два раза. Именно этот неправильный результат и был подтвержден экспериментально. Это было результатом ошибки (впоследствии исправленной).

 

Эффект Барнетта - намагничивание ферромагнетиков при их вращении в отсутствие магнитного поля; открыт С. Барнеттом (S. Barnett, 1909). Эффект Барнетта объясняется тем, что при вращении магнетика создается гироскопический момент, стремящийся повернуть спиновые или op6итальные механические моменты атомов по направлению оси вращения магнетика. С механическим моментом атомов связан их магнитный момент, потому при вращении появляется составляющая магнитного момента (намагниченность) вдоль оси вращения. Эффект Барнетта позволяет определить магнитомеханическое отношение γ или g-фактор (g=γ·2mс/e) для атомов ряда веществ. Для металлов и сплавов элементов группы железа значение g оказалось близким к 2, что характерно для спинового магнитного момента электронов. Это является одним из доводов в пользу того, что ферромагнетизм элементов группы железа (Fe, Co, Ni) в основном обусловлен спиновым магнетизмом электронов.

Гиромагнитный компас - гироскопическое устройство, применяемое на движущихся объектах и предназначенное для определения курса объекта по отношению к плоскости магнитного меридиана. Гиромагнитный компас представляет собой трёхстепенной астатический гироскоп, снабженный азимутальной и горизонтальной системами коррекции; азимутальная коррекция, чувствительным элементом которой является магнитная стрелка, удерживает ось гироскопа 1 в плоскости магнитного меридиана; горизонтальная коррекция удерживает внутреннее карданово кольцо 2 в положении, перпендикулярном наружному 3. Горизонтальная система коррекции состоит из потенциометра 5 (рис.1) и датчика моментов 8. Азимутальная система коррекции состоит из магнитной стрелки 6, потенциометра 4 и датчика моментов 7. Принцип работы систем коррекции гиромагнитного компаса аналогичен таковому в гировертикали с маятниковой коррекцией. Погрешность гиромагнитного компаса может достигать нескольких градусов. Прибор широко распространён в авиации, применяется также в морском флоте.

Если магнитная система установлена вдали от гироскопа, то связь между ними осуществляется с помощью следящей системы (дистанционный гиромагнитный компас). Существуют приборы, у которых вместо магнитной системы применяется индукционный чувствительный элемент. Это т. н. гироиндукционный компас. У него, в отличие от гиромагнитного компаса, отсутствует азимутальный гироскоп и показания магнитного курса определяются с помощью индукционного чувствительного элемента, состоящего из пермаллоевого сердечника с обмоткой, ось которого устанавливается в плоскости магнитного меридиана. Для повышения точности прибора индукционный элемент стабилизируется относительно плоскости горизонта установкой его на гирокамере гировертикали.