論文の概要: Casimir-Polder Force on Atoms or Nanoparticles from the Gapped and Doped
Graphene: Asymptotic Behavior at Large Separations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.03497v1
- Date: Fri, 7 Jul 2023 10:18:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-10 12:48:56.772593
- Title: Casimir-Polder Force on Atoms or Nanoparticles from the Gapped and Doped
Graphene: Asymptotic Behavior at Large Separations
- Title（参考訳）: ガッピングおよびドープグラフェンの原子またはナノ粒子に対するカシミール-ポルダー力: 大きな分離における漸近挙動
- Authors: Galina L. Klimchitskaya and Vladimir M. Mostepanenko
- Abstract要約: グラフェンシートから大きく分離した原子やナノ粒子に作用するカシミール・ポルダー力について検討した。
グラフェンの古典的な極限は、一定のプランク上で独立になるが、より大きな分離で到達することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Casimir-Polder force acting on atoms and nanoparticles spaced at large
separations from real graphene sheet possessing some energy gap and chemical
potential is investigated in the framework of the Lifshitz theory. The
reflection coefficients expressed via the polarization tensor of graphene found
based on the first principles of thermal quantum field theory are used. It is
shown that for graphene the separation distances starting from which the
zero-frequency term of the Lifshitz formula contributes more than 99\% of the
total Casimir-Polder force are less than the standard thermal length. According
to our results, however, the classical limit for graphene, where the force
becomes independent on the Planck constant, may be reached at much larger
separations than the limit of large separations determined by the
zero-frequency term of the Lifshitz formula depending on the values of the
energy gap and chemical potential. The analytic asymptotic expressions for the
zero-frequency term of the Lifshitz formula at large separations are derived.
These asymptotic expressions agree up to 1\% with the results of numerical
computations starting from some separation distance which increases with
increasing energy gap and decreases with increasing chemical potential.
Possible applications of the obtained results are discussed.
- Abstract（参考訳）: エネルギーギャップと化学ポテンシャルを有する実グラフェンシートから大きく分離した原子とナノ粒子に作用するカシミール・ポルダー力は、リフシッツ理論の枠組みで研究されている。
熱量子場理論の第一原理に基づくグラフェンの偏光テンソルによって表される反射係数が用いられる。
グラフェンの場合、リフシッツの公式の0周波数項が全カシミール・ポルダー力の99\%以上を占める分離距離は標準熱長より小さいことが示されている。
しかし, この結果によれば, グラフェンの古典的限界は, プランク定数に依存しない力となるが, エネルギーギャップと化学ポテンシャルの値によって, リフシッツ公式のゼロ周波数項によって決定される大きな分離の限界よりも, はるかに大きな分離に達する可能性がある。
大規模な分離におけるリフシッツ公式のゼロ周波数項に対する解析的漸近式が導出される。
これらの漸近表現は、エネルギーギャップの増大と化学ポテンシャルの増大により増大する分離距離から始まる数値計算の結果と最大1\%の値に一致する。
得られた結果の応用可能性について論じる。
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