وابستگی نیروی کاسیمیر در یک میکروسیستم سه لایهبا ویژگی های اپتیکی و افت و خیزهای دمایی
کلمات کلیدی:
افت و خیزهای دمایی , خواص اپتیکی , نظریه ی لیفشیتز , نیروی کاسیمیرچکیده
در این مقاله نیروی کاسیمیر بین دو صفحه موازی که فاقد هر گونه زبری هستند به روش لیفشیتز محاسبه و بررسی شده است که ویژگی های اپتیکی اجزای تشکیل دهنده ی سیستم و همچنین افت و خیزهای دمایی چگونه می توانند بر بزرگی و قدرت این نیرو موثر باشند. به منظور بررسی چگونگی تاثیر خواص نوری سیستم بر نیروی کاسیمیر، سیستم مورد مطالعه در این پژوهش متشکل از دو صفحه موازی و بدون زبری از جنس Au ، SiC و SiO2 انتخاب شده است. همچنین برای ماده ی میانی بین صفحات از خلا، اتانول و کراسون استفاده کرده ایم. برای بررسی اثر افت و خیزهای دمایی نیز، سیستم را در دمایK 300 ( دمای اتاق )، دمایK 500 ( معیاری برای دمای بالا ) و دمایK 100 ( معیاری برای دمای پایین) مورد بررسی قرار داده ایم. بر اساس نتایج بدست آمده، هر چه رسانندگی صفحات سیستم بیشتر باشد ، نیروی کاسیمیر قوی تر خواهد بود، اما با قرار دادن لایه ی میانی بین دو صفحه مشاهده شد که هر چه دی الکتریک ماده ی میانی قوی تر باشد، نیروی کاسیمیر کم تری را شاهد هستیم. همچنین در دماهای بالا اثر افت و خیزهای دمایی بسیار قوی می باشد. بر اساس نتایج افت و خیزهای دمایی کاملا به خواص نوری سیستم وابسته است و نمی تواند به طور مستقل روی سیستم اثر گذارد.
دانلودها
مراجع
[1] A. W. Rodriguez, F.Capasso, and S. G. Johnson, Nature Photonics 5, 211 (2011)
[2] Casimir, H.B. and Polder, D., "The influence of retardation on the London-van der
Waals forces", Physical Review 73(4), 360, 1948.
[3] Dzyaloshinskii, I.E.E., Lifshitz, E.M., Pitaevskii, L.P. and Priestley, M.G., "The general
theory of van der Waals forces", In Perspectives in Theoretical Physics, 443-492.
[4] G. L. Klimchitskaya, V. M. Mostepanenko, E. K. Nepomnyashchaya, E. N. Velichko,
“Impact of magnetic nanoparticles on the Casimir pressure in three-layer systems”,
PHYSICAL REVIEW B 99, 045433 (2019)
[5] D. Zhabinskaya, “Casimir interactions between scatters in carbon nanotubes. Publicly
accessible Penn Dissertations”. University of Pennsylvania, 2009
[6] V. Svetovoy, G. Palasantzas, ” Influence of surface roughness on dispersion force”,
Advances in colloid in interface science 216,1-19 (2015)
[7] G. Bressi, G. carugno, R. Onofrio, and G. Ruoso, “Measurement of the Casimir force
between parallel metallic surfaces ”, Phys. Rev. Lett, 2002.
[8] Ch. Xiong, T. Philibin, U. Leonhardt, S. Linton, “The Casimir effect exploring and
engineering the quantum vacuum”, University of St Andrews, (2013)
[9] F. Capasso, J.N. Munday, D. Iannuzzi, and H.B. Chan, ”Long range interactions in
nanoscale science”, IEEE Journal, 2010.
[10] J. Ferretti, et al, ”Two-dimensional J-resolved nuclear magnetic resonance spectral
study of two bromobenzene glutathione conjugates”, Environmental health perspectives,
1985.
[11] G L Klimchitskaya, U Mohideen , V M Mostepanenko, “Pulsating Casimir force”, J. Phys.
A: Math. Theor. 40 (2007)
[12] F. Tajik, N. Allameh, A. A. masoudi, “ Sensitivity of attractive and repulsive Casimir
force between topological insulator plates to magnetization and dielectric properties”, 32,
9,(2022)
[13] A. G. Grushin, P. Rodriguez-Lopez, A. Cortijo, “Effect of fiite temperature and uniaxial
anisotropy on the Casimir effect with three-dimensional topological insulators”, phys. Rev
B 84(4) , 045119, (2011).
[14] A. G. Grushin, A, Cortijo ,“ Tunable Casimir repulsion with three-dimensional
topological insulators”, Phy. Rev. Lett 106 (2), 020403, (2011).
