hrvatski

Casimirova sila i tlak na metalne slojeve

Pored uobičajenih Casimirovih sila vakuumske fluktuacije elektromagnetskog polja uzrokuju i tlak na površinu makroskopskih objekata. Dok Casimirova sila nastoje pomaknuti tijelo Casimirov tlak nastoji ga komprimirati ili rastegnuti. Imajući na umu relevantnost ovih efekata u mikro- i nano-mehamičkim sistemima, u ovom se radu promatra ovisnost Casimirove sile i tlaka na metalni (slobodnoelektronski) sloj u idealnom planarnom rezonatoru o debljini sloja te njegovom položaju. Posebna pažnja posvećena je Casimirovom tlaku na metalni sloj u sredini simetričnog rezonatora, kada uobičajena Casimirova sila na sloj izčezava, te njegovoj modalnoj strukturi. Pokazuje se da se s povečanjem udaljenosti sloja i zrcala d tlak na tanki sloj (d_s/l_p<<1, gdje je l_p valna duljina metalne plazme) smanjuje od Casimirovog tlaka F_C(d_s) za d=0 na neretardiranu silu po jedinici površine F_nr=1.19 (d_s/l_p)F_C za veliki d . U prvom slučaju za tlak su odgovorni fotonski modovi koji se propagiraju unutar sloja a u drugom površinski polaritoni na njegovoj površini. Ovi rezultati indiciraju da se Casimirov tlak na tanke metalne slojeve i njegova modalna struktura u simetrčnom rezonatoru značajno mijenjaju u ovisnosti o dužini rezonatora. Za d_s>>l_p, tlak na sloj postaje neovisan o uvjetima na njegovoj površini i, kao što je davno ustanovljeno [I. E. Dzyaloshinskii, E. M. Lifshitz and L. P. Pitaevskii, Adv. Phys.10, 165 (1961)], eksponencijalno se smanjuje s njegovom debljinom.

Casimirova sila/tlak; metalni sloj; planarni rezonator

nije evidentirano