Magnetic Field Manipulation for Cutting-Edge Technologies

Resumen

El magnetismo es una fuerza fundamental del universo, esencial en muchos procesos naturales y tecnológicos. Desarrollar nuevos métodos para manipular este campo podría conducir a avances significativos tanto en la comprensión de la física fundamental como en el desarrollo y perfeccionamiento de tecnologías de vanguardia. En esta tesis, presentamos una herramienta para manipular campos magnéticos mediante materiales magnéticos ideales, con el objetivo de lograr distribuciones precisas y controladas, así como obtener otros efectos físicos interesantes. Además, describimos cómo materiales reales, como los superconductores y materiales ferromagnéticos blandos, pueden reproducir estas propiedades bajo ciertas condiciones. Estos conceptos se demuestran analíticamente, numéricamente y experimentalmente. Para ilustrar cómo este marco teórico puede aplicarse a situaciones reales, hemos explorado su implementación en cuatro casos prácticos de diferentes ámbitos, escalas y niveles de desarrollo, demostrando su gran versatilidad. Estas aplicaciones incluyen la manipulación del campo magnético para cumplir requisitos específicos en el confinamiento estable del plasma en reactores de fusión, la generación de distribuciones magnéticas precisas para levitar partículas microscópicas superconductoras, la concentración del campo magnético en un plano para mejorar la sensibilidad de sensores magnéticos en chips y el incremento, en varios órdenes de magnitud, de la sensibilidad de los detectores de axiones. Introducir y ejemplificar esta herramienta para abordar desafíos en tecnologías emergentes no solo demuestra su utilidad en estas aplicaciones específicas, sino que también proporciona una intuición sobre cómo puede aplicarse en otros campos que requieran campos magnéticos precisos y controlados.

Fecha de lectura	6 jun 2025
Idioma original	Inglés
Supervisor	Carles Navau Ros (Director/a)