Пробой магнитный – туннельный переход электронов проводимости в металле с одной классической орбиты в магнитном поле на другую. Пробой магнитный приводит к изменению энергетического спектра металла в магнитном поле. Наблюдается при низких (гелиевых) температурах в чистых монокристаллах ряда металлов. Вероятность туннельных переходов увеличивается с ростом магнитного поля. Пробой магнитный приводит к перестройке траекторий электронов в магнитном поле: к ликвидации и (или) появлению открытых траекторий. Этой перестройкой обусловлены макроскопические эффекты: вклад магнитного пробоя в гальваномагнитные явления, в Де Хааза – Ван Альфвена эффекте, а также в другие свойства металлов, зависящие от магнитного поля. Одно из наиболее ярких проявлений магнитного пробоя – осцилляции аномально большой амплитуды («гигантские осцилляции») ряда характеристик металла – магнетосопротивления, поля Холла и другие, наблюдаемые при изменении величины магнитного поля. Для понимания изменений свойств металлов в условиях магнитного пробоя необходим учет квантования интерференционных эффектов, проявляющихся в движении электронов по системе классической траекторий, связанных магнитным пробоем.

Туннельный эффект - туннелирование, преодоление микрочастицей потенциального барьера в случае, когда её полная энергия (остающаяся при тунельном эффекте неизменной) меньше высоты барьера. Тунельный эффект — явление существенно квантовой природы, невозможное в классической механике; аналогом тунельного эффекта в волновой оптике может служить проникновение световой волны внутрь отражающей среды (на расстояния порядка длины световой волны) в условиях, когда, с точки зрения геометрической оптики, происходит полное внутреннее отражение. Явление тунелирования лежит в основе многих важных процессов в атомной и молекулярной физике, в физике атомного ядра, твёрдого тела и т.д.
Тунельный эффект объясняется в конечном счёте неопределённостей соотношением. Классическая частица не может находиться внутри потенциального барьера высоты V, если её энергия Е < V, так как кинетическая энергия частицы р²/2m = Е — V становится при этом отрицательной, а её импульс р — мнимой величиной (m — масса частицы). Однако для микрочастицы этот вывод несправедлив: вследствие соотношения неопределённостей фиксация частицы в пространственной области внутри барьера делает неопределённым её импульс. Поэтому имеется отличная от нуля вероятность обнаружить микрочастицу внутри запрещенной, с точки зрения классической механики, области. Соответственно появляется определённая вероятность прохождения частицы сквозь потенциальный барьер, что и отвечает тунельный эффект. Эта вероятность тем больше, чем меньше масса частицы, чем уже потенциальный барьер и чем меньше энергии недостаёт частице, чтобы достичь высоты барьера (то есть чем меньше разность V — E). Вероятность прохождения сквозь барьер представляет собой главный фактор, определяющий физические характеристики тунельного эффекта. В случае одномерного потенциального барьера такой характеристикой служит коэффициент прозрачности барьера, равный отношению потока прошедших сквозь него частиц к падающему на барьер потоку. В случае трёхмерного потенциального барьера, ограничивающего замкнутую область пространства с пониженной потенциальной энергией (потенциальную яму),  тунельный эффект характеризуется вероятностью w выхода частицы из этой области в единицу времени; величина w равна произведению частоты колебаний частицы внутри потенциальной ямы на вероятность прохождения сквозь барьер. Возможность «просачивания» наружу частицы, первоначально находившейся в потенциальной яме, приводит к тому, что соответствующие уровни энергии частиц приобретают конечную ширину порядка hω (h — постоянная Планка), а сами эти состояния становятся квазистационарными.
Примером проявления тунельного эффекта в атомной физике могут служить процессы автоионизации атома в сильном электрическом поле. В последнее время особенно большое внимание привлекает процесс ионизации атома в поле сильной электромагнитной волны. В ядерной физике тунельный эффект лежит в основе понимания закономерностей альфа-распада радиоактивных ядер: в результате совместного действия короткодействующих ядерных сил притяжения и электростатических (кулоновских) сил отталкивания, α-частице при её выходе из ядра приходится преодолевать трёхмерный потенциальный барьер описанного выше типа. Без тунельного эффекта было бы невозможно протекание термоядерных реакций: кулоновский потенциальный барьер, препятствующий необходимому для синтеза сближению ядер-реагентов, преодолевается частично благодаря высокой скорости (высокой температуре) таких ядер, а частично — благодаря тунельному эффекту. Особенно многочисленны примеры проявления тунельного эффекта в физике твёрдого тела: автоэлектронная эмиссия электронов из металлов и полупроводников; явления в полупроводниках, помещенных в сильное электрическое поле; миграция валентных электронов в кристаллической решётке; эффекты, возникающие на контакте между двумя сверхпроводниками, разделёнными тонкой плёнкой нормального металла или диэлектрика и т.д.

Одно из наиболее ярких проявлений магнитного пробоя – осцилляции аномально большой амплитуды (гигантские осцилляции) ряда характеристик металла - магнетосопротивления, эффекта Холла и другие, наблюдаемые при изменении величины магнитного поля. Магнетосопротивление, - магниторезистивный эффект, изменение электрического сопротивления твёрдого проводника под действием внешнего магнитного поля. Различают поперечное магнетосопротивление, при котором электрический ток течёт перпендикулярно магнитному полю, и продольное магнетосопротивление (ток параллелен магнитному полю). Причина магнетосопротивления - искривление траекторий носителей тока в магнитном поле. У полупроводников относительное изменение сопротивления в 100 — 10 000 раз больше, чем у металлов, и может достигать сотен %. Магнетосопротивление относится к группе гальваномагнитных явлений. Магнетосопротивление используется для исследования электронного энергетического спектра и механизма рассеяния носителей тока кристаллической решёткой, а также для измерения магнитных полей.

Эффект Холла, появление в проводнике с током плотностью j, помещенном в магнитное поле Н, электрического поля E_x, перпендикулярного Н и I.

Гальваномагнитные явления, совокупность явлений, связанных с действием магнитного поля на электрические (гальванические) свойства твёрдых проводников (металлов и полупроводников), по которым течёт ток. Наиболее существенны гальваномагнитные явления в магнитном поле Н, перпендикулярном току (поперечные гальваномагнитные явления). К ним относится эффект Холла — возникновение разности потенциалов (эдс Холла V_h) в направлении, перпендикулярном полю Н и току j (j — плотность тока), и изменение электрического сопротивления проводника в поперечном магнитном поле. Разность D_r между сопротивлением r проводника в магнитном поле и без поля часто называется магнетосопротивлением.

Измерение сопротивления монокристаллических образцов металлов в сильных магнитных полях — один из важных методов изучения металлов. Исследуется зависимость сопротивления от величины магнитного поля и его направления относительно кристаллографических осей. Теория гальваномагнитных явлений показала, что зависимость сопротивления от поля Н существенно связана с энергетическим спектром электронов. Резкая анизотропия сопротивления в сильных магнитных полях (у Au, Ag, Cu, Sn и др.) означает существ, анизотропию ферми поверхности. И, наоборот, небольшая анизотропия сопротивления в магнитном поле означает практическую изотропию поверхности Ферми. При этом, если с ростом магнитного поля для всех направлений r не стремится к насыщению (Bi, As и др.), то электроны и дырки содержатся в проводниках в равных количествах. Стремление сопротивления к насыщению означает, что преобладают либо электроны, либо дырки (тип носителей может быть установлен по знаку постоянной Холла).

Наряду с поперечными гальваномагнитными явлениями наблюдается также небольшое изменение сопротивления металлов в магнитном поле, параллельном току I, называемых продольным гальваномагнитным эффектом. В сильных магнитных полях обнаруживаются квантовые эффекты, проявляющиеся в немонотонной (осциллирующей) зависимости постоянной Холла и сопротивления от поля Н.

Эффект Де Хааза – Ван Альфвена заключается в осцилляциях магнитного момента, как функции напряженности магнитного поля. Эффект наблюдается в чистых образцах, при низких температурах и в сильных полях. Эффект заключается в осцилляциях намагниченности М как функции магнитного поля В. Согласно теории Ландау, осцилляции могут быть объяснены как квантование замкнутых электронных орбит в магнитном поле.