Casimir效應是量子場論最著名的宏觀表現(xiàn)之一,是電磁場量子化的直接結(jié)果。1948年Casimir首次提出假設:真空或介質(zhì)中的電磁場漲落取決于施加在場中的邊界條件。此后科學家對其不斷探索,先后研究了幾何邊界條件、熱平衡理論、材料的介電常數(shù)對Casimir效應的影響。近年來將Casimir效應與手性分子、磁性納米材料相結(jié)合,推動了其在納米機電設備、電子制造業(yè)和凝聚態(tài)物理等領域的應用。在最早的研究中,Casimir效應是指真空中兩個理想不帶電金屬板之間的吸引力,有時也被看作是分子之間范德華力的宏觀結(jié)果�？紤]到Casimir力在納米尺度上的主導地位,吸引力可能對納米器件產(chǎn)生限制,因此對Casimir排斥力的研究越來越受關(guān)注�？茖W家們已經(jīng)投入大量精力來尋找實現(xiàn)排斥力的方法,如借助納米器件和膠體產(chǎn)生排斥力分離零部件以克服摩擦力。本文選擇受外部磁場調(diào)控的中子和具有大自旋的磁性粒子,分別將它們置于含有電介質(zhì)的一維腔中。基于模式理論和微擾理論計算初態(tài)為綴飾基態(tài)時微腔腔壁之間的相互作用力的修正項,及磁性粒子與腔壁之間的Casimir-Polder力,分別得到了力的解析表達式。并通過數(shù)值分析討論了微腔長度、粒子在微腔中位置、電介質(zhì)的介電常數(shù)及外部磁場對力產(chǎn)生的影響。
【學位單位】：東北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：O413.3
【文章目錄】：
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第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Casimir力的相關(guān)研究和發(fā)展
    1.3 Casimir-Polder力的相關(guān)研究和發(fā)展
    1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
第二章 理論基礎
    2.1 電子自旋
        2.1.1 存在自旋的實驗依據(jù)
        2.1.2 自旋算符及其相關(guān)波函數(shù)
    2.2 電磁場中的薛定諤方程
        2.2.1 電磁場中的薛定諤方程
        2.2.2 軌道磁矩
        2.2.3 自旋磁矩
    2.3 塞曼效應
第三章 外磁場對腔壁之間相互作用力的修正項的影響
    3.1 理論模型
    3.2 腔壁間相互作用力的修正項
    3.3 數(shù)值分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 磁性粒子與腔壁之間的Casimir-Polder力
    4.1 理論模型
    4.2 磁性粒子與腔壁之間的Casimir-Polder力
    4.3 數(shù)值分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
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