熊爱民[1]2004年在《临界Casimir效应的场论方法研究》文中认为涨落受到边界限制时产生力的现象叫做Casimir效应，涨落和边界在自然界是普遍存在的，因此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十分重要。 H.B.G.Casimir在1948年首先提出Casimir效应，他计算了两不带电平行导体板之间的量子涨落导致的Casimir力。由于得到了实验的验证，量子Casimir效应的研究近来取得了重大进展。1978年M.E.Fisher和P.G.de Gennes指出临界现象中序参量的涨落也会产生Casimir效应，对这种临界Casimir效应的研究在最近才受到重视。 虽然2维Ising带模型和球模型的Casimir力可以严格计算，但是不可能有实验数据与比较。Ginzburg-Landau-Wilson(GLW)模型可以描述真实的临界体系，但只能用微扰方法研究。由于对无穷大平板系统至今没有找到一个全临界区域适用的微扰方法，所以GLW模型Casimir效应的理论研究基还局限于临界点和临界温度以上。而解析和实验结果都显示，多数情况下Casimir效应都是在临界温度以下更加显着。 利用场论和重整化群方法，我们研究了无穷大平板系统全临界区间的Casimir效应。我们采用的是最小减除重整化方案，对于给定维数d＜4，不需要运用维数正规化和ε=4-d展开的方法。周期性边界条件下，我们计算了单圈近似下的Casimir自由能密度和Casimir压强的标度函数，结果在临界温度以上与已有的维数正规化结果完全相同，在全临界区域与最近的Monte-Carlo(MC)模拟结果定性相符。对Dirichlet-Dirichlet(D，D)边界条件，我们得到了平均场近似的结果，虽然只是很粗糙的近似，与实验结果定性上符合得也比较好。
陈亮[2]2012年在《拓扑绝缘体之间的Casimir效应和Cu_xBi_2Se_3中的拓扑超导配对势》文中研究指明自上世纪80年代发现整数量子霍尔效应和分数霍尔量子效应以来,寻找具有非平凡拓扑序的材料和研究这些材料的物理性质,一直是现代凝聚态物理学的一个重要课题。近年来,作为量子霍尔效应概念的一个延伸和发展,拓扑绝缘体在实验上和理论上都取得了重大的进展。拓扑绝缘体是这样一种材料,在这种材料的体内存在能隙,而在这种材料的表面(边界)存在无能隙的表面态(边界态),并且这些表面态(边界态)是由拓扑绝缘体(量子自旋霍尔体系)的能带结构具有非平凡的拓扑所决定的。在拓扑绝缘体被发现之后,特别是超导趋肤效应可能导致拓扑绝缘体表面出现Majorana束缚态之后,人们发现,超导体系中也可能存在拓扑非平凡的性质,这些材料被定义成拓扑超导体,即材料的体里面存在一个超导能隙,而表面上存在一个无能隙的Majorana表面态,近年来的实验研究表明,CuxBi2Se3(?)根可能是这样一种拓扑超导体。我攻读博士学位期间,主要研究了零温和有限温度情况下拓扑绝缘体之间的Casimir效应,以及CuxBi2Se3中的可能存在的拓扑非平凡超导配对势。本博士论文主要包含以下内容：第一章主要介绍拓扑绝缘体的一些背景知识：理论方面,主要介绍量子霍尔,反常量子霍尔效应中的Haldane模型,量子自旋霍尔效应中的Kane-Mele模型,Fu,Kane和Mele对叁维拓扑能带绝缘体的定义以及Qi,Hughes和Zhang对叁维拓扑绝缘体的拓扑场论描述；实验方面,主要介绍几种已经发现的拓扑绝缘体材料,包括两维情况下的HgTe/CdTe量子阱中观测到的量子化纵向电导,以及一系列叁维拓扑绝缘体,特别是Bi2Se3,的能带结构和自旋分辨-角分辨光电子能谱；最后介绍与拓扑绝缘体相关的最重要的反常现象——拓扑磁电效应。第二章主要介绍我第一方面的研究工作,拓扑绝缘体之间的Casimir效应。本章第一节介绍Casimir效应相关的理论和实验方面的研究工作。第二节介绍我对零温情况下拓扑绝缘体之间Casimir效应的研究。我们从拓扑绝缘体表面存在有限质量的Dirac费米子出发,推导出一个具有特殊边界条件的电磁场理论。利用这个有效电磁场理论,我们计算了电磁波在拓扑绝缘体表面的反射系数和透射系数。利用得到的反射系数和Lifshitz公式,我们计算了Casimi r势能密度Ec作为拓扑绝缘体之间距离a,拓扑磁电极化θ,拓扑绝缘体表面Dirac费米子质量m以及拓扑绝缘体内光学振子的振动强度g的函数EC(a,θ,m,g。我们发现拓扑磁电极化θ越大,表面Dirac费米子质量越大,光学振子的振动强度g越小,则越有可能观测到排斥Casimir力。此外,我们还得到了一个判定拓扑绝缘体之间能否观测到排斥Casimir力的临界关系：(ma)c=1/2,当ma>(ma)。时,拓扑绝缘体之间的Casimir力可能是排斥力。利用这个临界关系,我们估算了实际材料TlBiSe2中出现排斥Casimir力所需要的表面Dirac费米子的质量(m>leV).本章第叁节介绍有限温度时拓扑绝缘体之间的Casimir效应。因为实际测量Casimir力时温度是一个必须考虑的参量,所以研究温度对拓扑绝缘体之间Casimir力的影响是有意义的。我们将零温情况下拓扑绝缘体之间Casimir效应的研究工作推广到有限温度,发现如果零温情况下拓扑绝缘体之间存在排斥Casimir力,那么随着温度的升高,拓扑绝缘体之间的排斥Casimir力会减弱,但前面给出的临界关系(ma)。=1/2并不随温度变化。第叁章介绍我第二方面的工作,超导材料CuxBi2Se3中动量相关的拓扑非平凡配对势。本章第一小节简要回顾近两年对CuxBi2Se3研究的一些实验结果,包括超导转变温度,铜的参杂方式和最佳参杂浓度等。第二小节介绍与这个材料相关的理论。目前人们对CuxBi2Se3的配对方式和导致超导的吸引相互作用还不清楚,Fu和Berg提出动量无关的奇宇称超导配对势来描述其超导对称性,但这一配对势与Sasaki等人实验的结果存在不符的地方,虽然Sasaki等人又提出了一些动量无关的奇宇称配对势来解释这个实验现象,但他们的配对势给出的谱函数并不保持晶格本身所具有的C3旋转对称性。我们研究发现,要得到具有C3旋转对称性的谱函数,则必须考虑动量相关的超导配对势。第叁小节介绍我们对CuxBi2Se3中可能存在的动量相关的超导配对势所进行的系统的研究工作。对其中几种典型的配对势,我们计算了体系的拓扑不变量,表面态和体里面Bloch态的谱函数和态密度。我们发现,对于偶宇称配对,当体系在整个布里渊区存在不等于零的能隙时,其拓扑不变量——绕数总是等于零,说明这种配对势是拓扑平庸的,不存在拓扑非平凡的表面态。对于奇宇称配对,当体系在整个布里渊区存在不等于零的能隙时,相应的绕数总是不等于零,说明这种配对势是拓扑非平凡的。对于奇宇称配对势,我们发现当体系在整个布里渊区存在有限数目个能隙节点时,绕数仍然是可以定义的,并且不等于零,此时虽然能隙闭合但仍然存在拓扑非平凡的表面态。特别的,我们发现有几种特殊的动量相关的超导配对,它们能给出与Fu和Berg以及Sasaki等人提出的动量无关的超导配对相似的谱函数和态密度。这说明目前的实验结果无法甄别动量相关的配对势和动量无关的配对势,我们的工作为CuxBi2Se3中的超导配对势提供了新的研究方向。最后我们提出一种配对势,不仅具有拓扑非平凡的表面态,给出的谱函数与Sasaki等人实验结果相符,而且还不破坏晶格结构本身所具有的C3旋转对称性,我们认为CuxBi2Se3中实际的配对势可能具有这种形式。第四章对我博士期间所做的工作做一个总结,并指出一些可能的进一步研究方向。
童梓洋[3]2008年在《量子效应对微纳机械系统稳定性的影响》文中进行了进一步梳理Casimir效应是一个纯粹的量子效应,它是真空电磁场中因边界条件的变化而使零点能涨落所引起的效应,是量子真空对边界的依赖的一个直接表现。它表现为真空两平行金属板之间的一个吸引力。虽然Casimir力看起来非常微弱,但在低于微米的距离内,Casimir力却成为两个物体之间的最强力。例如,在10纳米的距离上,Casimir力产生的作用相当于一个大气压。在MEMS/NEMS稳定性的研究中中遇到的一个重要问题就是粘附效应(stiction),当两块微/纳构件之间的距离减小到一定程度,就会突然粘附到一起,而且是不能复原的,就会导致器件失效。在亚微米量级,Casimir效应就是造成粘附现象的最主要的原因之一。本文第一,二章介绍了电磁场真空零点能与Casimir效应的关系以及真空中平行的理想导体板之间量子电磁场的Casimir力,介绍了一些重要的有关Casimir力的实验方法和Casimir效应在物理学中不同的研究领域的应用。第叁章对一个一维集总的微纳机械开关结构进行建模分析,讨论了在Casimir效应下系统的稳定性问题。发现开关模型的两平行金属板之间存在一个临界初始距离(pull-in gap),当两平板之间的距离小于此值,粘附现象就会发生。当加在平板之间的电压达到一个临界值时(pull-in voltage),两平板也会粘附在一起,造成失效。第叁章中我们全面分析了材料性质——材料的导电性,表面粗糙程度和环境温度对于Casimir力的影响,并带入到微纳机械开关稳定性的分析中并讨论了开关参数是如何随材料性质的变化而变化的。随着板间距离的缩小,材料导电性和表面粗糙程度的影响越来越大,在亚微米范围已经不能忽视。而当两板之间的距离为几个微米时,温度对于Casimir力的影响是很大的,当板间距离减小到微米以下时,影响则比较小。第四章计算了微纳机械开关结构中两个十分重要的临界参数(pull-inparameters)——临界电压(pull-in voltage)和临界距离(pull-in gap)。并在计算中引入Casimir力的各项修正因子,着重讨论了材料性质和环境温度对于微纳器件稳定性和临界参数的影响。第五章介绍了声场Casimir效应的产生机制,除了由零点电磁场(zero-point field)Casimir效应,声场Casimir效应对于微纳器件的稳定性也有着不可忽视的影响。由于声场Casimir效应的引入,温度的影响也变得十分重要。在微/纳机械系统的制造中,通过选择不同的材料和控制环境的温度可以极大地改善系统的稳定性。
巴合提古丽·阿斯里别克[4]2016年在《不同微腔中的Casimir效应的研究》文中指出量子理论的诞生从根本上改变了我们对真空概念的理解,使我们把它视为一个充满着真空涨落的空间。现代量子理论中有一个令人惊讶的预测:“真空态不是空态,真空充满着虚粒子”。虽然最初这样的预测只是引发了大家的好奇心,但物理学家们很快认识到在微观物理学领域内真空涨落具有可观测效应,例如,亚原子物理学的辐射修正,自发辐射过程,原子物理的兰姆移位等。Casimir效应是真空中存在电磁场真空涨落的最佳证据,将两平行完全导体板放在真空时,两板之间会产生吸引力,这种现象称为Casimir效应。它是1948年首次被H.B.G.Casimir预言,并且很快在1958年在实验上被J.M.Sparnay观测到。此力被后人称为Casimir力。Casimir力不仅有吸引力,还有Casimir排斥力,2009年哈佛大学的研究小组在实验中证实了Casimir排斥力的存在。他们的实验表明适当的选择材料的光学性质,可以把Casimir吸引力转化成Casimir排斥力。证实零点能存在的另一种量子效应就是动态Casimir效应,即边界移动随时间变化的量子真空腔中产生真实光子的物理现象。1970年Moore等人首次预言了动态Casimir效应的存在,但由于实验上遇到种种困难,直到2011年Wilson和他的合作者们利用超导电路,才在实验上观测到了动态Casimir效应的存在。基于研究Casimir效应重要性,本文开展了不同微腔中Casimir效应的研究。研究工作主要包括以下两个方面:第一,研究了由非稳共振腔和原子系综组成的系统中,在非旋转波近似下的动态Casimir效应。首先结合原子系综的激子模型构造了系统的哈密顿。其次,根据系统的密度算符随时间变化的规律,得到了腔中动态Casimir效应产生的光子数平均值和激子数平均值随时间变化的微分方程组。通过数值解,给出光子数和激子数随时间变化的规律图像,详细讨论了耦合系数、温度和旋转波项等因素对动态Casimir效应和激子的集体激发效应的影响。第二,利用全量子理论,研究了压缩真空态下高Q腔中的静态Casimir效应。计算了高Q腔场处于压缩真空态下的Casimir力,得到了一端有输出耦合的一维腔中,平行板之间的Casimir力的解析表达式。在此基础上进一步分析了腔的尺度、反射率以及压缩系数等因素对两板之间的Casimir力的影响,给出了两板之间的Casimir力的性质。研究结果有助于我们进一步研究Casimir效应相关问题的研究。
刘小利[5]2007年在《玻色—爱因斯坦凝聚中的类Casimir效应》文中研究表明1948年,Casimir首先指出,由于量子电磁场的零点涨落,置于真空中的两个相互靠近的金属板间会产生一个吸引力,称为Casimir力,金属板单位面积所受的力大小为。半个世纪以来,Casimir效应一直受到物理界的高度重视,在物理学中的许多领域有重要的应用,对量子电动力学、凝聚态物理、原子和分子物理、数学物理以及宇宙学的发展都起着推动作用。1924年,玻色和爱因斯坦指出,理想玻色气体在德布罗意波长大于粒子间的平均距离时,会发生相变,相当数量的粒子处于基态,导致单个量子态的宏观占据,这个现象称为玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。相变后形成的凝聚体构成了宏观量子力学对象。它是21世纪最为伟大的科学发现之一。目前世界上大约有30多个实验室已经成功实现了BEC,现在已经成为一个全球性研究热点。本文首先简要回顾了有关Casimir效应和玻色-爱因斯坦凝聚的研究现状及实验进展。在前人工作的基础上,进一步研究了绝对零度下均匀稀释BEC中的类Casimir效应,得到了精确解析表达式,并进行了数值计算和讨论。我们不仅得到前人的研究结果,即Bogoliubov分布关系的线性部分的贡献,而且计算出非线性部分的贡献。研究表明,其线性部分的贡献远远大于非线性部分的贡献。在计算过程中,在没有引入任何截断参数或函数的情况下,解出了有限的解析表达式。这些不仅为研究Casimir力提供了一种新的计算方法,也为测量BEC中的类Casimir力提供了理论依据。
郑丽[6]2002年在《热场动力学理论与有限温度下的Casimir效应》文中进行了进一步梳理Casimir效应是一个纯粹的量子效应，它是真空电磁场中因边界条件的变化而使零点能涨落所引起的效应，是量子真空对边界的依赖的一个直接表现。根据实际的实验条件，需要对Casimir效应作一些相应的修正，其中主要考虑有限温度、金属表面的粗糙程度及金属边界的有限导电率等因素对Casimir力的影响。 对于Casimir力的物理解释是一般认为它是两个中性的可极化微粒间的范德瓦尔斯力的宏观体现。1988年，墨西哥的一位科学家给出了Casimir力一个非常简单的更为直观的物理解释，即认为可以将Casimir力看成是真空电磁场的辐射压力。这一解释可用来直观的解决问题。 量子光学是近年来发展起来的前沿学科，在这一领域中光场压缩态是研究的热点。压缩态中的量子涨落可以小于相干态中的量子涨落，因此可望在未来的量子通信、量子计算、量子测量等信息科学中发挥着重要的作用。如果将电磁场的某一个模式制备在压缩态，那么就可以调节信噪比，使得一个正交分量可以用来吸收不可避免的量子力学噪声，另一个正交分量用来很好的传递信号。那么在量子电磁场中当系统的一些模式被制备在压缩态时，就很有必要研究场的腔性质了。 将热力学统计状态中等效成一个纯态来研究，是1975年日本的两位科学家Takahashi和Umezawa在他们的热场动力学理论(thermal field dynamics theory)中所提出的。有不少物理学家利用这一方法很好地解决了很多问题。实践证明这一理论为有限温度下的研究提供了很大的方便，且可以使计算过程大大简化。 本文利用热场动力学理论计算了自由真空电磁场中有限温度对导体板间Casimir效应的修正及有限温度下腔压缩对Casimir效应的修正，证明了运用热场动力学理论来解决有限温度对Casimir效应的修正的可行性，并且得出腔压缩态中的Casimir力是一个正弦振荡。
张玥[7]2012年在《周期性边界条件下的类Casimir效应》文中研究指明Casimir在1948年指出，量子电磁场的零点涨落使系统的零点能发生变化，从而使真空中两个相互靠近的无限大的不带电平行导体板之间产生相互吸引的作用，这种现象叫做Casimir效应，这种相互作用力叫做Casimir力。Casimir效应在物理学的各个不同领域都发挥着非常重要的作用，比如在量子场论、凝聚态物理、原子物理以及物理生物学、物理化学、天文学、宇宙学等各个研究领域都有对Casimir效应的研究与应用。1924年，玻色提出新的光子理论，将光子看作数量不守恒的全同粒子，推导出了普朗克黑体辐射定律，并给出一个研究光子行为的统计方法。爱因斯坦将玻色的统计方法推广到静止质量不为零的粒子上，建立了量子统计学中的玻色-爱因斯坦统计。在1925年，爱因斯坦进一步将玻色的光子理论推广到由全同粒子构成的理想气体中，并且预言：在温度非常低的情况下，尽管玻色子之间没有相互作用，它们仍将聚集到能量最低的同一量子态上，这就是玻色一爱因斯坦凝聚现象(Bose-Einstein condensation，简称BEC)。BEC被认为是21世纪最伟大的科学发现之一，现在已经成为全球性的研究热点。本文首先简要介绍了Casimir效应和玻色-爱因斯坦凝聚的基本理论、实验研究的进展以及在物理学中的应用。然后，在前人工作的基础上，采用不同的方法研究了在绝对零度下,两个平行板之间周期边界条件下均匀稀释BEC中的类Casimir力，得到Bogoliubov色散关系的高阶‘Bogoliubov’修正项。本文在计算中没有引入任何截断函数,获得了有限的结果。研究结果有助于进一步了解玻色爱因斯坦凝聚体的物理机制，并且对Casimir效应和玻色-爱因斯坦凝聚的实验研究具有一定的可参考价值。
董洋洋[8]2015年在《有限温度下微波激射腔中的Casimir-Polder能》文中提出1948年,Hendrik Casimir和Dirk Polder首先从理论上预言了真空中一个中性原子与一块理想的导体板之间存在相互作用力,即Casimir-Polder力。同年,Hendrik Casimir又从理论上提出了Casimir力的概念。他指出这一力存在于两块理想的中性金属板之间,是吸引力。Casimir力和Casimir-Polder力提出以后,都在实验上得到了证实,这大大地支持了量子电动力学。它们都与真空中的电磁场的涨落有关、是宏观可观测的量子效应。自从Casimir力和Casimir-Polder力发现以来,人们通过不断地探索新的研究方法,无论在理论上还是在实验上对它们的研究都取得了很大的进展。它们在数学物理、原子分子物理、凝聚态物理、天文学、宇宙学、化学、生物学纳米技术等诸多领域都有十分重要的应用。实际的系统不可避免存在耗散。系统的耗散、温度对Casimir-Polder力的影响也逐渐成为人们研究的热点问题之一。本论文研究了微波激射腔与置于腔中的二能级原子组成的系统中的动态Casimir-Polder能随时间的演化。首先简要介绍了本文选题的背景与研究的意义以及Casimir力和Casimir-Polder力相关的研究。在此基础上应用Fox-Li准模理论、微扰论以及热场动力学理论计算了微波激射腔与置于腔中的二能级原子组成的系统中的动态Casimir-Polder能,获得了温度对Casimir-Polder能修正项。研究结果表明,动态Casimir-Polder能与温度、腔场的衰减率和腔场的尺度有关。最后对全文进行了总结,并对今后的研究工作也做了一些展望。
梁斌斌[9]2016年在《微纳米机电系统力电耦合理论与数值方法研究》文中进行了进一步梳理微机电系统(Micro-electro-mechanical system:MEMS)是一种由“机械”和“电路”高度集成的微米级机电器件,具有尺寸小、能耗低和反应快等诸多优点,在航空航天、生物医学、汽车工业以及日常生活用品等多个领域取得了广泛的应用。近年来,随着微纳米科技的不断发展,具有更小特征尺寸的纳米机电系统(Nano-electro-mechanical systems,缩写为NEMS)引起了国内外许多学者的注意。相比微机电系统,纳米机电系统具有更小的特征尺寸,对微小的力和位移具有更高的敏感度。由于尺寸效应的缘故,微纳米结构的力学性能不同于宏观结构。大量实验已经验证,对于许多金属材料、复合材料、聚合物材料以及半导体材料都具有明显的尺寸效应,即随着结构特征尺寸的不断减小,材料力学性能不断增强,表现出结构刚化的现象。相比微机电系统,纳米机电系统具有更明显的尺寸效应,结构刚化也更明显,故而有更高的谐振频率,可用于开发更精密敏感的机电器件。然而,经典连续介质理论无法解释和描述这种尺寸效应现象。于是研究的关键之一是要选择一个恰当的弹性理论来预测和描述这种尺寸效应现象。虽然已经有很多理论在尺寸效应现象研究中得到了应用,比如表面能理论、偶应力理论、非局部理论、梯度弹性理论和应变梯度弹性理论等,但是经过综合分析,应变梯度弹性理论是最适合微纳米机电系统尺寸效应研究的理论之一。表面能理论虽然在纳米级特征尺寸的结构尺寸效应研究中被广泛应用,但是其理论只考虑结构表面效应的影响,却忽略了结构内部特征对尺寸效应的贡献。非局部理论适用于具有结构软化的尺寸效应现象研究。偶应力理论,以修正偶应力理论为例,虽然在经典连续介质理论的基础上考虑旋转梯度张量对应变能密度的贡献,却忽略了拉伸应变梯度张量的影响,虽然使计算得到了简化,但预测精度却被降低。梯度弹性理论是在偶应力理论基础上简化得来的,具有计算简单易行的优点,但是精度也比较低。相比之下,应变梯度弹性理论综合前者的优缺点,在偶应力理论的基础上增加了拉伸应变梯度张量对应变能密度的影响,虽然计算量增大了,但是计算精度得到了保证。然而基于应变梯度弹性理论的微纳米机电系统微梁控制微分方程是一个六阶偏微分方程,并且其解曲线上存在鞍结点分叉,基于局部延拓算法的数值方法很难求解这类方程。于是,借助于广义微分求积法,对控制微分方程和边界条件进行了降阶离散,得到了一个常微分方程组。然后基于拟弧长延拓法的思想,对迭代路径进行修正,使迭代计算顺利的通过了奇异点,得到了方程完整的解曲线。另外,对于纳米机电系统,微观力的影响不能被忽视,比如卡西米尔力和范德华力。虽然有不少学者研究了卡西米尔力和范德华力对微纳米结构的影响,并针对这两种微观力之间的关系,提出了不少的看法,但目前仍没有一个准确的结论。于是本文基于应变梯度弹性理论和哈密顿原理,分别考虑卡西米尔效应和范德华力对静电激励NEMS吸合特性和尺寸效应的影响,建立了微观力作用下静电激励NEMS微梁的控制微分方程,并得到了对应的边界条件。然后,结合广义微分求积法和拟弧长延拓法得到了方程的解。结果表明,当考虑卡西米尔力的影响时,系统两极的吸合电压有所减小。有趣的是：当系统尺寸达到一个临界值时(即两电极间距小于“最小间距”,或可变形电极长度超过“拉起长度”),系统会在没有外加电压的作用下自动吸合,即粘附现象。并且,当前模型的模拟结果与多篇文献中的实验数据都非常吻合,说明这个新模型对于预测MEMS/NEMS设备的尺寸效应和吸合特性是有效的。虽然范德华力也能减小系统两极的吸合电压,但是相比卡西米尔力,其影响效果并不明显。
陈骏[10]2005年在《特殊边界条件下的量子真空涨落和布朗运动》文中提出在经典物理学中,真空被认为“一无所有”。但是,在量子力学和量子场论中,由于测不准关系,虽然真空能量的平均值为零,但是真空中的一点在某一时刻能量可能为正值,而另一时刻又可能为负值,也就是说,真空中始终存在着涨落。由于真空涨落,会有许多经典物理学中所没有的物理现象,例如:Casimir效应。Casimir效应是指真空中两块不带电的平行导体板除了引力还会有一个相互吸引力,Casimir计算了它的大小,Casimir效应后来被许多物理实验所证实。最近,余洪伟和Ford研究了一块全反射平面附近的真空电磁场涨落。他们计算了这种情况下带电试验粒子速度平方的涨落和位移平方的涨落,发现由于真空电磁涨落,带电试验粒子会有布朗运动。 本文将对有两块全反射平面存在和空间一维是紧致化的真空电磁场涨落展开研究,计算了这些情况下带电试验粒子的位移平方的涨落和速度平方的涨落随时间变化的规律,并对计算的结果进行分析和讨论。我们的研究表明,有两块全反射平面存在时粒子的涨落效应比只有一块全反射平面的效应要大二倍,涨落更明显;同时,由于第二块全反射平面的存在还可以延长试验粒子落到平面上所需要的特征时间,所以,两块全反射平面之间试验粒子的布朗运动更容易被观测。而对于周期性边界条件下的真空电磁场涨落表明,我们原则上有可能通过实验来检查我们的宇宙是不是紧致化的。 最后,总结我们近期所做的工作,并展望未来。
参考文献：
[1]. 临界Casimir效应的场论方法研究[D]. 熊爱民. 华中师范大学. 2004
[2]. 拓扑绝缘体之间的Casimir效应和Cu_xBi_2Se_3中的拓扑超导配对势[D]. 陈亮. 中国科学技术大学. 2012
[3]. 量子效应对微纳机械系统稳定性的影响[D]. 童梓洋. 华东师范大学. 2008
[4]. 不同微腔中的Casimir效应的研究[D]. 巴合提古丽·阿斯里别克. 东北师范大学. 2016
[5]. 玻色—爱因斯坦凝聚中的类Casimir效应[D]. 刘小利. 东北师范大学. 2007
[6]. 热场动力学理论与有限温度下的Casimir效应[D]. 郑丽. 东北师范大学. 2002
[7]. 周期性边界条件下的类Casimir效应[D]. 张玥. 东北师范大学. 2012
[8]. 有限温度下微波激射腔中的Casimir-Polder能[D]. 董洋洋. 东北师范大学. 2015
[9]. 微纳米机电系统力电耦合理论与数值方法研究[D]. 梁斌斌. 山东大学. 2016
[10]. 特殊边界条件下的量子真空涨落和布朗运动[D]. 陈骏. 湖南师范大学. 2005
标签：物理学论文; 量子论文; 量子效应论文; 拓扑绝缘体论文; 量子尺寸效应论文; 纳米效应论文; 真空环境论文; 科学论文; 纳米粒子论文; 图像梯度论文; 拓扑论文; 超导体论文; 科普论文;