論文の概要: Casimir-Polder interactions of Rydberg atoms with graphene-based van der
Waals heterostructures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.09998v1
- Date: Fri, 18 Mar 2022 14:52:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-21 12:32:55.744110
- Title: Casimir-Polder interactions of Rydberg atoms with graphene-based van der
Waals heterostructures
- Title(参考訳): グラフェン系ファンデルワールスヘテロ構造とリドベルク原子のカシミール・ポルダー相互作用
- Authors: Kosit Wongcharoenbhorn, Christian Koller, Timothy Mark Fromhold,
Weibin Li
- Abstract要約: 複層グラフェンおよび単層グラフェン近傍におけるライドバーグ原子の熱カシミール・ポルダーポテンシャルについて検討した。
CP電位の原子表面距離、温度、主量子数$n$、グラフェンフェルミエネルギーなどのパラメータへの依存性について検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.433758865948252
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the thermal Casimir-Polder (CP) potential of
\textsuperscript{87}Rb atoms in Rydberg $n$S-states near single- and
double-layer graphene. The dependence of the CP potential on parameters such as
atom-surface distance, temperature, principal quantum number $n$ and graphene
Fermi energy are explored. Through large scale numerical simulations, we show
that, in the non-retarded regime, the CP potential is dominated by the
non-resonant and evanescent-wave terms which are monotonic, and that, in the
retarded regime, the CP potential exhibits spatial oscillations. We identify
that the most important contributions to the resonant component of the CP
potential come from the $n$S-$n$P and $n$S-$(n-1)$P transitions. Scaling of the
CP potential as a function of the principal quantum number and temperature is
obtained. A heterostructure comprising hexagonal boron nitride layers
sandwiched between two graphene layers is also studied. When the boron nitride
layer is sufficiently thin, the CP potential can be weakened by changing the
Fermi energy of the top graphene layer. Our study provides insights for
understanding and controlling CP potentials experienced by Rydberg atoms near
single and multi-layer graphene-based van der Waals heterostructures.
- Abstract(参考訳): 単層および二重層グラフェン近傍のrydberg $n$s状態における \textsuperscript{87}rb原子の熱カシミール-ポルダーポテンシャルについて検討した。
CP電位の原子表面距離、温度、主量子数$n$、グラフェンフェルミエネルギーなどのパラメータへの依存性について検討した。
大規模数値シミュレーションにより,非共振系ではcpポテンシャルは単調な非共振・エバネッセント波の項に支配され,遅延系ではcpポテンシャルが空間振動を示すことを示した。
cpポテンシャルの共鳴成分に対する最も重要な貢献は、n$s-$n$p と $n$s-$(n-1)$p の遷移によるものである。
主量子数と温度の関数としてのcpポテンシャルのスケーリングを求める。
2つのグラフェン層間に挟まれた六方晶窒化ホウ素層からなるヘテロ構造も研究している。
窒化ホウ素層が十分に薄い場合、トップグラフェン層のフェルミエネルギーを変化させることでCP電位を弱めることができる。
本研究は,単層および多層グラフェン系ファンデルワールスヘテロ構造付近でrydberg原子が経験するcpポテンシャルの理解と制御のための知見を提供する。
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