論文の概要: Sign inversion in the lateral van der Waals force

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.12027v2
• Date: Wed, 8 Jun 2022 09:19:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 19:25:47.228203
• Title: Sign inversion in the lateral van der Waals force
• Title（参考訳）: 外側ファンデルワールス力における符号反転
• Authors: Edson C. M. Nogueira, Lucas Queiroz, Danilo T. Alves
• Abstract要約: 異方性粒子を考えると、非自明な幾何学的効果が生じる。 この比が減少するにつれて、横方向の力の逆転が起こり得ると予測し、ある状況において横方向の力が逆方向を指すように予測する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider a single slight protuberance in a perfectly conducting plane, and investigate the van der Waals (vdW) interaction between this surface and a neutral polarizable particle. When the protuberance is sufficiently smooth, so that the proximity force approximation (PFA) is well applicable, for a fixed distance of the particle from the plane, the lateral vdW force always points to the protuberance. On the other hand, by making calculations valid beyond the PFA, we show that nontrivial geometric effects arise when we consider an anisotropic particle, and manipulate the ratio between the characteristic widths of the protuberance and the fixed particle-plane distance. We predict that, as this ratio decreases, a sign inversion in the lateral vdW force can occur, in the sense that, instead of pointing to the protuberance, in certain situations the lateral force points to the opposite direction. Moreover, we show that even when such a sign inversion in the lateral vdW force does not occur for a single protuberance, it can arise when two or more protuberances are put together, distinguishing between sign inversions originated by individual or collective effects. In addition, we show that all these effects have their classical counterparts, involving a neutral particle with a permanent electric dipole moment. The prediction of such geometric effects on the lateral vdW force may be relevant for a better controlling of the interaction between a particle and a corrugated surface in classical and quantum physics.
• Abstract（参考訳）: 完全導電性平面における単一のわずかに隆起を考慮し、この表面と中性偏光粒子とのファンデルワールス(vdw)相互作用を調べる。 凸が十分に滑らかで近接力近似(pfa)が十分に適用可能であれば、平面からの粒子の一定距離に対して、外側のvdw力は常に凸に向けられる。 一方, pfaを超えて計算を有効にすることで, 異方性粒子を考えると非自明な幾何学的効果が生じ, プロトゥランスの特性幅と固定粒子面距離の比を操作する。 我々は, この比が減少するにつれて, 側方vdw力の符号反転が起こりうると予測した。 また,そのようなvdw力の符号反転が1つのプロトゥランスに対して発生していない場合でも,複数のプロトゥランスが組み合わされた場合に発生し,個々の効果や集団効果に由来する符号反転を区別できることを示した。 さらに、これらの効果は全て、永久電気双極子モーメントを持つ中性粒子を含む古典的な効果を持つことを示す。 このような幾何学的効果の外側vdw力に対する予測は、古典物理学や量子物理学において粒子と波形表面との相互作用をより良く制御するのに役立つかもしれない。

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