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)
Authors: Μαρκουλάκης Εμμανουήλ 
Published: January 2023

Μια νέα φυσική κβαντική οπτική νανομαγνητική συσκευή και ποιοτικό επιστημονικό εργαλείο για την οπτικοποίηση σε πραγματικό χρόνο συνιστάμενου κβαντικού μαγνητισμού σε μακροσκοπική ύλη εισήχθη για πρώτη φορά στον Ακαδημαϊκό χώρο και τη γενική επιστημονική και ερευνητική κοινότητα. Εννοιολόγηθηκε η λειτουργία και η μεθοδολογία της και αναλύθηκαν τα χαρακτηριστικά της και τα αποτελέσματά των παρατηρήσεων από τον συγγραφέα αυτής της διατριβής ξεκινώντας από το έτος 2017. Στη συνέχεια, τα επόμενα χρόνια μέχρι σήμερα, εκτενής πρωτοποριακή έρευνα χωρίς καμία άλλη υπάρχουσα ειδική βιβλιογραφία στο θέμα, καθώς αυτό ήταν κάτι εντελώς νέο, δημοσιεύτηκε από τον συγγραφέα της διατριβής και τους συνεργάτες του που καθιέρωσαν τη σχετική βιβλιογραφία για το συγκεκριμένο νέο επιστημονικό εργαλείο για τη δημιουργία ορατών μαγνητικών πεδίων. Η συσκευή που το ακαδημαϊκό της όνομα επινοήθηκε από τον συγγραφέα της διατριβής ως φεροφακός ferrolens στη βιβλιογραφία, εκτός από τις ερευνητικές εφαρμογές της μπορεί να έχει πολλές πιθανές εφαρμογές στη βιομηχανία και έχει το μοναδικό χαρακτηριστικό σε αντίθεση από τις άλλες γνωστές μεθόδους και συσκευές όπως το 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 και ιδιαίτερα τη μελέτη πολύπλοκων πεδίων μαγνητικής ροής όπως αυτές των μακροσκοπικών μαγνητικών συστοιχιών και των μαγνητικών πλεγμάτων. Επίσης σημαντικό, λόγω του γεγονότος ότι είναι ένας νανομαγνητικός οπτικός αισθητήρας μέσης κλίμακας, έχει όπως δείχνουμε εδώ, πολύ μικρή απώλεια Κβαντικής Συνοχής, επομένως του επιτρέπει να εμφανίζει το συνιστάμενο Κβαντικό Μαγνητικό Πεδίο (QMF) μέσα στην συμπυκνωμένη ύλη των μακροσκοπικών μαγνητών, που αφορούν κυρίως τη περιδίνηση αυτών των μαγνητικών πεδίων όπως παρατηρήθηκε. Ο συγγραφέας εδώ, περιγράφει έναν πιθανό φυσικό μηχανισμό και θεωρία με την οποία αυτά τα πειραματικά καινοτόμα παρατηρηθέν 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. Μελετάμε την τοπολογία και γεωμετρία αυτών μακροσκοπικών συνιστάμενων κβαντικών δυνητικών μαγνητικών πεδίων και καταλήγουμε σε μερικά ενδιαφέροντα συμπεράσματα. Οι φεροφακοί ferrolens, όπως δείχνει πειραματικά ο συγγραφέας και αναλύει τα αποτελέσματα, 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 πηνία διάταξης Helmholtz (το πηνίο Helmholtz κατασκευάστηκε στο Ίδρυμα από τον συγγραφέα της διατριβής). Μια άλλη, πρότυπη εφαρμογή και δημοσιευμένη έρευνα των φεροφακών ferrolens που παρουσιάζει εδώ ο συγγραφέας, 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 κοινότητας της φυσικής, ειδικά για τη γνωστή ερευνητική περιοχή της τελευταίας δεκαετίας των συνθετικών μαγνητικών μονόπολων, ο συγγραφέας εδώ και οι συνεργάτες της δημοσίευσης δημοσίευσαν έρευνα 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 τα τελευταία πέντε χρόνια και την εμπειρία και την ανάλυση που συγκεντρώθηκε, ο συγγραφέας αυτής της διατριβής συνειδητοποίησε και κατέληξε στο πολύ σημαντικό συμπέρασμα ότι ο νανομαγνητικός αισθητήρας κβαντικής οπτικής ferrolens εμφανίζει τη συλλογική μαγνητική συμπεριφορά και το πεδίο των ασύζευκτων ηλεκτρονίων μέσα στη σιδηρομαγνητική ύλη , μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως Κβαντικός φυσικός Εξομοιωτής (δηλαδή ένας φυσικός εξομοιωτής είναι μια φυσική συσκευή μη αλγοριθμικός προσομοιωτής φυσικών φαινομένων) για να περιγράψει την πολλαπλότητα ροής του μαγνητικού πεδίου του απλού Κβαντικού Μαγνήτη (δηλαδή το ηλεκτρόνιο σε ηρεμία χωρίς γραμμική μεταφερόμενη κίνηση ή αλλιώς όπως ονομάζεται, στάσιμο μαγνητόνιο). Χρησιμοποιήσαμε την απεικόνιση του φεροφακού ferrolens του συνιστάμενου κβαντικού μαγνητικού πεδίου των σιδηρομαγνήτων για να προεκθέσουμε, αναλύσουμε και σχεδιάσουμε ένα πρότυπο μοντέλο ινών πολλαπλής σχετικιστικής στροφορμής μαγνητικής ροής για ένα μεμονωμένο ελεύθερο ηλεκτρόνιο σε ηρεμία δίχως μεταφορική κίνηση. Αυτή είναι επίσης η κύρια θεωρητική στοιχειώδης σωματιδιακή φυσική έρευνα πέρα του Βασικού Μοντέλου (Beyond Standard Model) σωματιδιακής φυσικής που πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια της διατριβής αυτή και που βασίζεται σε πειραματικές παρατηρήσεις μελέτη που παρουσιάζονται μέσα σε αυτή τη διατριβή, μαθηματική ανάλυση και αλγοριθμική προσομοίωση. Τα πρότυπα σημαντικά συμπεράσματα της διατριβής εκθέτονται λεπτομερώς και με απρόβλεπτες επιπτώσεις στη φυσική στο μέλλον κατά την γνώμη του συγγραφέα της διατριβής.