卡什米尔排斥力效应

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Casimir效应起源于电磁场真空零点能的涨落。由于涨落是普遍存在的统计现象,Casimir效应在原子分子物理、凝聚态物理、量子场论、化学、生物学、天文学、和宇宙学等诸多领域都是非常重要的。1974年Boyer最早提出了Casimir排斥力的简单模型:考虑磁性的两电中性平行平板,一平板为理想导体,另一平板为理想磁导体。虽然Casimir效应的计算方法很多,但可用来处理实际材料的排斥Casimir效应的方法很少。物理学家们也刚刚开始了对电磁各向异性介质间的Casimir效应的研究,但只得到延迟情况下的数值结果。本论文研究了有限温度对两理想导体平板间的Casimir力的影响,给出了板内外温度不同的Casimir力的解析表达式;其次用量子表面模式方法和4×4矩阵方法计算了考虑磁性的各向异性电介质板和磁介质板间的Casimir能量。进而可以得到延迟情况下Casimir力的近似解析结果,发现电磁各向异性板间的Casimir力可以表示为各向同性的结果F0与一小的修正项δF ( a)之和。此外真空零点能的各向异性引起的力矩驱使两板转向光轴平行(或者垂直)和能量较小的位置,文中同时给出了两平行各向异性板间的力矩的详细计算及其解析表达式。从实验的角度看,随着微纳米和量子测量技术的发展,排斥的Casimir效应,包括力和力矩将来有可能测量到。
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