論文の概要: Curvature-induced repulsive effect on the lateral Casimir-Polder--van
der Waals force
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.01671v2
- Date: Thu, 1 Sep 2022 15:07:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 18:53:43.160110
- Title: Curvature-induced repulsive effect on the lateral Casimir-Polder--van
der Waals force
- Title（参考訳）: Casimir-Polder--van der Waals力に対する曲率誘発の反動効果
- Authors: Danilo T. Alves, Lucas Queiroz, Edson C. M. Nogueira, N. M. R. Peres
- Abstract要約: カシミール・ポルダー (CP) とファン・デル・ワールス (vdW) のシリンダーの軸から離れた平面内での移動に制約された中性偏光性粒子との相互作用について検討した。
我々は、ある粒子配向と異方性に対して、外側のCP力は粒子をシリンダーから遠ざけることができることを示した。
この力に対するこのような幾何学的効果の予測は、古典物理学や量子物理学において粒子と曲面の間の相互作用をよりよく制御するために重要である。
- 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 perfectly conducting infinite cylinder with radius $R$, and
investigate the Casimir-Polder (CP) and van der Waals (vdW) interactions with a
neutral polarizable particle constrained to move in a plane distant $x_0>R$
from the axis of the cylinder. We show that when the relative curvature $x_0/R
\lesssim 6.44$, this particle, under the action of the lateral CP force (which
is the projection of the CP force onto the mentioned plane), is attracted to
the point on the plane which is closest to the cylinder surface. On the other
hand, when $x_0/R \gtrsim 6.44$, we also show that, for certain particle
orientations and anisotropy, the lateral CP force can move the particle away
from the cylinder. This repulsive behavior of such a component of the CP force
reveals a nontrivial dependence of the CP interaction with the surface
geometry, specifically of the relative curvature. In the vdW regime, we show
that a similar nontrivial repulsive behavior occurs, but for the relative
curvature $x_0/R \gtrsim 2.18$, which means that this effect requires a smaller
cylinder curvature in the vdW regime than in the CP one. In addition, we also
show that there are classical counterparts of these effects, involving a
neutral particle with a permanent electric dipole moment. The prediction of
such geometric effects on this force may be relevant for a better controlling
of the interaction between a particle and a curved surface in classical and
quantum physics.
- Abstract（参考訳）: 我々は、半径$R$の完全導電性無限円筒を考察し、シリンダーの軸から離れた面に移動するように制約された中性偏光性粒子とのカシミール・ポルダー(CP)とファンデルワールス(vdW)相互作用について検討する。
相対曲率$x_0/R \lesssim 6.44$のとき、この粒子は横方向のCP力(CP力の前記平面への投射である)の作用を受け、シリンダー面に最も近い平面上の点に惹かれる。
一方、$x_0/r \gtrsim 6.44$の場合、ある粒子配向と異方性に対して、側cp力は粒子をシリンダーから遠ざけることも示している。
このようなCP力の成分の反発的挙動は、表面幾何学、特に相対曲率とのCP相互作用の非自明な依存を明らかにする。
vdW系では、同様の非自明な反発挙動が生じるが、相対曲率$x_0/R \gtrsim 2.18$の場合、この効果はCP系よりも小さいシリンダー曲率を必要とする。
さらに,これらの効果には,永久的な電気双極子モーメントを持つ中性粒子を含む古典的効果があることを示した。
この力に対する幾何学的効果の予測は、古典物理学や量子物理学における粒子と曲面の相互作用のより優れた制御に関係しているかもしれない。
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