Παρουσίαση Διδακτορικής Διατριβής Τμήματος Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ
Ονοματεπώνυμο: Μαρκουλάκης Εμμανουήλ
Αριθμός Μητρώου: ΔΔΚ30
Θέμα
Τίτλος στα ελληνικά: Πρότυπες παρατηρήσεις και μελέτη σε πραγματικό χρόνο του συνιστάμενου κβαντικού μαγνητισμού σε μακροσκοπική ύλη με τον νανομαγνητικό φεροφακό ferrolens και προεκβολή και εξομοίωση ενός σχετικιστικού μοντέλου στροφορμής πολλαπλών ινών ηλεκτρομαγνητικής ροής για τον κβαντικό μαγνήτη (ηλεκτρόνιο σε ηρεμία)
Τίτλος στα αγγλικά: Real time novel observations of net quantum magnetism in macroscopic matter with a nanomagnetic ferrolens and emulation and extrapolation of a spin relativistic electromagnetic flux manifold fiber model for the quantum magnet (electron at rest)
Επιβλέπων
Αντωνιδάκης Εμμανουήλ, Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ
Τριμελής Συμβουλευτική Επιτροπή
1. Αντωνιδάκης Εμμανουήλ, Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ,
2. Κωνσταντάρας Αντώνιος, Αν. Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ,
3. Χατζάκης Ιωάννης, Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ.
Επταμελής Εξεταστική Επιτροπή
1. Αντωνιδάκης Εμμανουήλ, Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ,
2. Καλιακάτσος Ιωάννης, Ομ. Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ,
3. Κόκκινος Ευάγγελος, Αν. Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ,
4. Κωνσταντάρας Αντώνιος, Αν. Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ,
5. Πετρίδης Κωνσταντίνος, Αν. Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ,
6. Ταταράκης Μιχαήλ, Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ,
7. Χατζάκης Ιωάννης, Καθηγητής Τμ. Ηλεκτρονικών Μηχανικών ΕΛΜΕΠΑ.
Περίληψη
Μια νέα φυσική κβαντική οπτική νανομαγνητική συσκευή και ένα ποιοτικό επιστημονικό εργαλείο για την οπτικοποίηση σε πραγματικό χρόνο συνιστάμενου κβαντικού μαγνητισμού σε μακροσκοπική ύλη εισάγεται για πρώτη φορά στον ακαδημαϊκό χώρο και την επιστημονική και ερευνητική κοινότητα. Εννοιολογείται η λειτουργία και η μεθοδολογία της και αναλύονται τα χαρακτηριστικά της και τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων. Εκτενής πρωτοποριακή έρευνα χωρίς καμία άλλη υπάρχουσα ειδική βιβλιογραφία στο θέμα, καθώς πρόκειται για κάτι εντελώς νέο, δημοσιεύεται στο πλαίσιο της παρούσας διατριβής, καθιερώνοντας τη σχετική βιβλιογραφία για το συγκεκριμένο νέο επιστημονικό εργαλείο για τη δημιουργία ορατών μαγνητικών πεδίων. Η συσκευή που η διατριβή την κατονομάζει ως φεροφακό (ferrolens), εκτός από τις ερευνητικές εφαρμογές της μπορεί να έχει πιθανές εφαρμογές και στη βιομηχανία, καθώς έχει το μοναδικό χαρακτηριστικό, σε αντίθεση με τις άλλες γνωστές μεθόδους και συσκευές, όπως η SQUID Scanning Magnetic Microscopy και το βιομηχανικό μαγνητικό φιλμ gel προβολής πεδίου, ότι μπορεί να εμφανίσει διακριτές μαγνητικές γραμμές του υπάρχοντος πεδίου σε μακροσκοπική μαγνητική ύλη. Αυτό δίνει στη συσκευή αυτόματα ένα πλεονέκτημα σε ότι αφορά την ενδελεχή μελέτη της γεωμετρίας και της τοπολογίας του μαγνητικού πεδίου, ιδιαίτερα σε ότι αφορά τη μελέτη πολύπλοκων πεδίων μαγνητικής ροής όπως αυτές των μακροσκοπικών μαγνητικών συστοιχιών και των μαγνητικών πλεγμάτων. Επίσης, λόγω του γεγονότος ότι είναι ένας νανομαγνητικός οπτικός αισθητήρας μέσης κλίμακας, είναι σημαντικό ότι όπως δείχνει η διατριβή έχει πολύ μικρή απώλεια Κβαντικής Συνοχής, επομένως του επιτρέπεται να εμφανίζει το συνιστάμενο Κβαντικό Μαγνητικό Πεδίο (QMF) μέσα στη συμπυκνωμένη ύλη των μακροσκοπικών μαγνητών, που αφορούν κυρίως την περιδίνηση αυτών των μαγνητικών πεδίων όπως παρατηρήθηκε. Στη διατριβή περιγράφεται ένας πιθανός φυσικός μηχανισμός και η θεωρία με την οποία αυτά τα πειραματικά καινοτόμα παρατηρηθέντα συνιστάμενα κβαντικά στροβιλιζόμενα μαγνητικά πεδία μέσα στη σιδηρομαγνητική ύλη αποσυντονίζονται (απώλεια κβαντικής συνοχής) στη γνωστή κλασική εικόνα του μακροσκοπικού μαγνητισμού, που παρατηρούμε συνήθως εκτός της ύλης του μαγνήτη στον αέρα. Μελετάται η τοπολογία και η γεωμετρία αυτών των μακροσκοπικών συνιστάμενων κβαντικών δυνητικών μαγνητικών πεδίων, καταλήγοντας σε μερικά ενδιαφέροντα συμπεράσματα. Οι φεροφακοί ferrolens, όπως δείχνει πειραματικά η διατριβή μέσω της ανάλυσης των αποτελεσμάτων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρατήρηση μη ομοιογενών μαγνητικών πεδίων σε σιδηρομαγνήτες, καθώς και ομοιογενών μαγνητικών πεδίων όπως για παράδειγμα στο εσωτερικό ηλεκτρικών πηνίων ή πηνίων διάταξης Helmholtz. Μια άλλη, πρότυπη εφαρμογή και δημοσιευμένη έρευνα των φεροφακών ferrolens που παρουσιάζεται στο πλαίσιο της διατριβής είναι για την πρότυπη απεικόνιση με νανομαγνητική μέθοδο σε πραγματικό χρόνο δυναμικών (μεταβαλλόμενων) μαγνητικών πεδίων, για παράδειγμα σε μια ραδιοκεραία εκπομπής υψηλής τάσης VLF (πολύ χαμηλής συχνότητας). Αυξάνοντας το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας, ειδικά για τη γνωστή κατά την τελευταία δεκαετία ερευνητική περιοχή των συνθετικών μαγνητικών μονόπολων, η διατριβή οδήγησε στη δημοσίευση έρευνας οπτικοποίησης με τα ferrolens ενός για πρώτη φορά στην βιβλιογραφία μακροσκοπικού συνθετικού εξομοιωτή μαγνητικού μονοπολικού πεδίου Dirac, επινοώντας και κατασκευάζοντας ένα πρωτότυπο συνθετικής μαγνητικής μονοπολικής συστοιχίας. Μετά από όλη αυτή την έρευνα των τελευταίων ετών και την εμπειρία που συγκεντρώθηκε, η διατριβή καταλήγει στο πολύ σημαντικό συμπέρασμα ότι ο νανομαγνητικός αισθητήρας κβαντικής οπτικής ferrolens, που εμφανίζει τη συλλογική μαγνητική συμπεριφορά και το πεδίο των ασύζευκτων ηλεκτρονίων μέσα στη σιδηρομαγνητική ύλη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κβαντικός φυσικός εξομοιωτής (δηλαδή ως φυσικός εξομοιωτής που λειτουργεί ως μια φυσική μη αλγοριθμική συσκευή προσομοίωσης φυσικών φαινομένων) για να περιγράψει την πολλαπλότητα ροής του μαγνητικού πεδίου του απλού κβαντικού μαγνήτη (δηλαδή του ηλεκτρονίου σε ηρεμία χωρίς γραμμική μεταφερόμενη κίνηση, ή του στάσιμου μαγνητόνιου, όπως ονομάζεται αλλιώς). Χρησιμοποιείται η απεικόνιση του φεροφακού ferrolens του συνιστάμενου κβαντικού μαγνητικού πεδίου των σιδηρομαγνήτων για να προεκτεθεί, αναλυθεί και σχεδιαστεί ένα πρότυπο μοντέλο ινών πολλαπλής σχετικιστικής στροφορμής μαγνητικής ροής για ένα μεμονωμένο ελεύθερο ηλεκτρόνιο σε ηρεμία δίχως μεταφορική κίνηση.
Ημερομηνία Εξέτασης: 16 Δεκεμβρίου 2022, 10.00
Χώρος Εξέτασης: Αίθουσα Συνεδριάσεων Τμήματος Ηλεκτρονικών Μηχανικών, Νέο Κτίριο