論文の概要: Nonequilibrium Casimir-Polder Force between Nanoparticles and
Graphene-Coated Silica Plate: Combined Effect of the Chemical Potential and
Mass Gap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.05983v1
- Date: Sat, 9 Mar 2024 18:54:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-13 11:32:32.819943
- Title: Nonequilibrium Casimir-Polder Force between Nanoparticles and
Graphene-Coated Silica Plate: Combined Effect of the Chemical Potential and
Mass Gap
- Title（参考訳）: ナノ粒子とグラフェン被覆シリカ板の非平衡カシミール-ポルダー力 : 化学ポテンシャルと質量ギャップの複合効果
- Authors: Galina L. Klimchitskaya, Constantine C. Korikov, and Vladimir M.
Mostepanenko
- Abstract要約: 球状ナノ粒子とグラフェン被覆シリカ板との力について, 熱平衡状態から検討した。
この効果は、化学的ポテンシャル$mu$と質量ギャップ$Delta$のグラフェンコーティングの影響が、Delta$と2$mu$の関係に依存することが明らかとなった。
- 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 between spherical nanoparticles and a
graphene-coated silica plate is investigated in situations out of thermal
equilibrium, i.e., with broken time-reversal symmetry. The response of graphene
coating to the electromagnetic field is described on the basis of first
principles of quantum electrodynamics at nonzero temperature using the
formalism of the polarization tensor in the framework of the Dirac model. The
nonequilibrium Casimir-Polder force is calculated as a function of the mass-gap
parameter, chemical potential of graphene and temperature of the
graphene-coated plate, which can be both higher and lower than that of the
environment. It is shown that the force value increases with increasing
chemical potential, and this increase is more pronounced when the temperature
of a graphene-coated plate is lower than that of the environment. The
nonequilibrium force also increases with increasing temperature of the
graphene-coated plate. This increase is larger when the plate is hotter than
the environment. The effect is revealed that the combined impact of the
chemical potential $\mu$ and mass gap $\Delta$ of graphene coating depends on
the relationship between $\Delta$ and 2$\mu$. If $2\mu>\Delta$ the magnitude of
the nonequilibrium force between nanoparticles and a cooled graphene-coated
plate becomes much larger than for a graphene coating with $\mu=0$. The
physical reasons explaining this effect are elucidated. Possible applications
of the obtained results are discussed.
- Abstract（参考訳）: 球状ナノ粒子とグラフェン被覆シリカ板の間のカシミール-ポルダー力について熱平衡、すなわち時間反転対称性の破れから検討した。
電磁界に対するグラフェンコーティングの応答は、ディラック模型の枠組みにおける偏光テンソルの形式性を用いて、非零温度における量子電磁力学の第1原理に基づいて記述される。
非平衡カシミール-ポルダー力は、物質-ギャップパラメータ、グラフェンの化学ポテンシャル、グラフェン被覆板の温度の関数として計算される。
また, グラフェン被覆板の温度が環境の温度よりも低い場合, 圧力値は化学ポテンシャルの増加とともに上昇し, この上昇はより顕著であることが示された。
非平衡力はグラフェン被覆板の温度上昇とともに増大する。
この増加は、プレートが環境よりも熱い場合よりも大きい。
この効果は、化学ポテンシャル$\mu$と質量ギャップ$\Delta$のグラフェンコーティングによる影響が、$\Delta$と2$\mu$の関係に依存することを明らかにした。
2\mu>\delta$ の場合、ナノ粒子と冷却グラフェン被覆板の間の非平衡力の大きさは$\mu=0$ のグラフェンコーティングよりも大きくなる。
この効果を説明する物理的理由が解明される。
得られた結果の応用可能性について論じる。
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