بررسی و محاسبۀ نیروی کازیمیر بین سطوحِ زبرِ دی الکتریک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد فیزیک ،دانشگاه الزهرا

2 دانشجوی کارشناسی ارشد فیریک، دانشگاه الزهرا

چکیده

هدف ما در این پژوهش، بررسی نیروی کازیمیر بر روی سطوحِ دی الکتریکِ زبر است. در این بررسی، پس از شبیه سازی سطحِ یک دی الکتریک با مدلِ رشد MBE و مدلِ گسستۀ داس- سارما در فضای دو بعدی، مشخّصاتِ سطح را به دست آورده با استفاده از آن نیروی کازیمیر بین یک سطحِ زبر و یک سطحِ صاف را از رابطۀ لیفشیتز- با تقریب برای فواصل کم- به دست آوردیم. در آخر برای یک حالتِ خاص، نیروی کازیمیرِ دافعه را برای دو سطح بر حسبِ فاصله محاسبه کردیم . نتایج نشان می دهند هر دو نیرو با زبری رابطۀ مستقیم و با فاصلۀ صفحات نسبتِ عکس دارد و نیروی دافعه نسبت به نیروی جاذبه با شیب کمتری تغییر می کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study and Calculation of Casimir Force between Rough Dielectric Medias

نویسندگان [English]

  • Amir ali Masoudi 1
  • Fatemeh Mohammad dezashibi 2
چکیده [English]

In this study we investigate The Casimir force on the rough dielectric surfaces. In order to accomplish this goal we simulated a 2D rough dielectric surface in das-sarma model as one of the discrete models of MBE and then we calculated the Casimir force by using the Lifshitz relation when it is approximated for small separations. At the final stage we calculated the repulsive force of two surfaces as a function of separation. The results show that both forces relate directly to the roughness and change over separation inversely, but the attraction force changes over separation more rapid than the repulsive force.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Casimir force
  • MBE growth model
  • Roughness effect
[1] H. B. G. Casimir, Proc. K. Ned. Akad. Wet. 51 (1948) 793.

[3] Ph. A. Martin and P. R. Buenzli; "The Casimir Effect"; Acta Phys. Polonica B 37 (2006) 2503-2559.

[4] B. Yiliang; “Casimir force on nanostructured surfaces: Geometry and finite conductivity effects”; Publication Number: AAT 3467603; ISBN: 9781124795553; Advisor: H. B. Chan.

[5] R. Kitamura, L. Pilon, and M. Jonasz; “Optical constants of silica glass from extreme ultraviolet to far infrared at near room temperature”; Applied Optics 46, No. 33 (2007) 8118-8133.

[6] A. A. Maradudin and P. and Mazur; “Effects of surface roughness on the van der waals force between macroscopic bodies”; Phys. Rev. B 22 (1980) 1677-1686.

[7] E. Tasci; “Simulation of the Casimir effect for various geometries”; Approval of the Graduate School of Natural and Applied Sciences (2002).

[8] D. Dantchev and M. Krech; “Critical Casimir force and its fluctuations in lattice spin models: Exact and Monte Carlo results”; Phys. Rev. E 69 (2004) 046119.

[9] R. Esquivel-Sirvent and J. V. Escobar; “Casimir force between liquid metals”;  EPL 107 . (2014) 40004.

[10] الناز رقامی، لیلا هدایتی فر، امیرعلی مسعودی ، " شبیه سازی تاثیر زبری سطح روی انرژی کاسیمیر بین دو صفحه ی فلزی موازی در حد فواصل زیاد" ، چهاردهمین سمینار ملی مهندسی سطح ( 1392).

[11] A. Yanguas-Gil, J. Cotrino, F. Yubero, and A. R. Gonzalez-Elipe; “Growth mechanisms of SiO2 thin films prepared by plasma enhanced chemical vapor deposition”; Surface and Coatings Technology 200 (2005) 881-885.

[12] A. Barabasi, L. Stanley, and H. Eugene; “Fractal Concepts in surface growth”; Cambridge University Press (1995).

[13] M. Bordag, G. L. Klimchitskaya, U. Mohideen, and V. M. Mostepaneko;“Advances in the Casimir Effect”; Oxford University Press, Oxford (2009).

[14] J. N. Munday, F. Capasso, and V. Adrian Parsegian; “Measured long-range repulsive Casimir-Lifshitz force”; Nature 457 (2009) 170-173.