論文の概要: Experimentum crucis for electromagnetic response of metals to evanescent
waves and the Casimir puzzle
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.07276v1
- Date: Mon, 14 Nov 2022 11:15:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 07:10:46.074109
- Title: Experimentum crucis for electromagnetic response of metals to evanescent
waves and the Casimir puzzle
- Title（参考訳）: エバネッセント波とカシミールパズルに対する金属の電磁応答の実験的研究
- Authors: G. L. Klimchitskaya, V. M. Mostepanenko and V. B. Svetovoy
- Abstract要約: リフシッツ理論を用いて大きな分離で計算されたカシミール力は、ドルーデモデルまたはプラズマモデルで記述された金属に対する2の因子によって異なる。
この差は、逆電気(s)エバネッセント波の寄与によって完全に決定される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: It is well known that the Casimir force calculated at large separations using
the Lifshitz theory differs by a factor of 2 for metals described by the Drude
or plasma models. We argue that this difference is entirely determined by the
contribution of transverse electric (s) evanescent waves. Taking into account
that there is a lack of experimental information on the electromagnetic
response of metals to low-frequency evanescent waves, we propose an experiment
on measuring the magnetic field of an oscillating magnetic dipole spaced in
vacuum above a thick metallic plate. According to our results, the lateral
components of this field are governed by the transverse electric evanescent
waves and may vary by orders of magnitude depending on the model describing the
permittivity of the plates used in calculations and the oscillation frequency
of the magnetic dipole. Measuring the lateral component of the magnetic field
for typical parameters of the magnetic dipole designed in the form of 1-mm
coil, one could either validate or disprove applicability of the Drude model as
a response function of metal in the range of low-frequency evanescent waves.
This will elucidate the roots of the Casimir puzzle lying in the fact that the
theoretical predictions of the Lifshitz theory using the Drude model are in
contradiction with the high-precision measurements of the Casimir force at
separations exceeding 150 nm. Possible implications of the suggested experiment
for a wide range of topics in optics and condensed matter physics dealing with
evanescent waves are discussed.
- Abstract（参考訳）: リフシッツ理論を用いて計算されたカシミール力は、ドルーデモデルやプラズマモデルで記述された金属に対する2の因子によって異なることが知られている。
我々は、この差は横電気(s)エバネッセント波の寄与によって完全に決定されると主張する。
低周波エバネッセント波に対する金属の電磁応答に関する実験情報が欠けていることを考慮し、厚い金属板の上の真空中に存在する振動する磁気双極子の磁場を測定する実験を提案する。
以上の結果から, 横方向の成分は横方向の電気的エバネッセント波によって制御され, 計算に使用する板の誘電率と磁気双極子の発振周波数のモデルにより, 桁違いに変化する可能性が示唆された。
1mmコイルで設計された磁気双極子の典型的なパラメータの磁場の外側成分を測定することで、低周波エバネッセント波の範囲で金属の応答関数としてドルドモデルの適用性を検証または無効にすることができる。
このことは、ドルーデモデルを用いたリフシッツ理論の理論的予測が150nmを超える分離におけるカシミール力の高精度測定と矛盾しているという事実から、カシミールパズルの根を解明する。
エバネッセント波を扱う光学と凝縮物質物理学の幅広いトピックに対する提案実験の可能性について考察した。
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