各向異性介質(zhì)之間Casimir效應(yīng)及其相關(guān)研究.pdf

1、Casimir效應(yīng)是一種由于真空電磁場(chǎng)漲落而在宏觀物體之間產(chǎn)生的力，是量子理論最重要的預(yù)言之一，也是量子效應(yīng)的一種宏觀表現(xiàn)。它在物理學(xué)領(lǐng)域占有很重要的地位，并且對(duì)納米技術(shù)、微電子技術(shù)等應(yīng)用方面也有重要影響。
　　 Casimir效應(yīng)可以看作電磁場(chǎng)邊值問(wèn)題。Lifshitz的原始理論研究了各向同性的非磁性材料之間的Casimir效應(yīng)。考慮邊界材料的各向異性、非平凡磁屬性以及介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的頻率色散會(huì)帶來(lái)很多新的物理現(xiàn)象。

2、　　 本文使用量子化表面模式方法計(jì)算了兩個(gè)各向異性metamaterial平行平面之間的Casimir力，并考慮了邊界的非平凡磁屬性以及材料色散。我們主要關(guān)注Casimir力能否在吸引和排斥之間轉(zhuǎn)化。計(jì)算結(jié)果顯示當(dāng)兩平面間距比較小的時(shí)候，Casimir力表現(xiàn)為吸引。但是隨著間距增大Casimir力會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為排斥，直到趨向于零。Metamaterial的各項(xiàng)參數(shù)都會(huì)對(duì)Casimir力的大小和方向造成影響。另外，隨著邊界各向異性程度的變

3、化，Casimir力同樣可以在吸引和排斥之間轉(zhuǎn)化。我們通過(guò)分析這些現(xiàn)象的物理意義得出：Casimir力吸引和排斥之間轉(zhuǎn)化的根本原因是邊界的非平凡磁屬性以及介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的頻率色散共同作用的結(jié)果，反映了電屬性和磁屬性的競(jìng)爭(zhēng)。
　　 在上述工作基礎(chǔ)上，又用量子化表面模式方法計(jì)算了各向異性metamaterial平行平面之間的Casimir力矩，分析了邊界的非平凡磁屬性以及材料色散具體如何影響Casimir力矩。結(jié)果表明Casimi