論文の概要: Casimir-Lifshitz force with graphene: theory versus experiment, role of spatial non-locality and of losses
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.18651v1
- Date: Fri, 26 Jul 2024 10:38:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-29 13:40:43.575222
- Title: Casimir-Lifshitz force with graphene: theory versus experiment, role of spatial non-locality and of losses
- Title（参考訳）: カシミール・リフシッツ力とグラフェン:理論対実験、空間的非局所性の役割、損失
- Authors: Pablo Rodriguez-Lopez, Mauro Antezza,
- Abstract要約: 金属球とグラフェン被覆SiO$$平面の間のカシミール・リフシッツ力を計算する。
我々はM. Liu emphet al.による実験と理論との比較を行った。
- 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: We calculate the Casimir-Lifshitz force (CLF) between a metallic sphere and a graphene-coated SiO$_2$ plane and compare our finding with the experiment and theory by M. Liu \emph{et al.}, PRL {\bf 126}, 206802 (2021), where a non-local and lossless model for the graphene conductivity (GC) has been used and shown to be compatible with the experimental results. Recently, that conductivity model has been shown to be not correctly regularized [arXiv:2403.02279], to predict nonphysical results in the non-local regime, and being correct only in its local limit, where its expression is identical to the local Kubo conductivity model (once also losses are introduced). To compare the experimental results with the correctly regularized Kubo theory and to clarify the effective role played by the graphene non-locality and losses in that experiment, we calculated the CLF using three different models for the GC: the correct general non-local Kubo model, the local Kubo model, and the non-regularized and lossless model used by M. Liu \emph{et al.}. For the parameters of the experiment, the predictions for the Casimir-Lifshitz force using the three models are practically identical, implying that, for the experiment, both non-local and lossy effects in the GC are negligible. This explains why the GC model used in M. Liu \emph{et al.} provides results in agreement with the experiment. We find that the experiment cannot distinguish between the Drude and Plasma prescriptions. Our findings are relevant for present and future comparisons with experimental measurement of the Casimir-Lifshitz force involving graphene structures. Indeed, we show that an extremely simple local Kubo model, explicitly depending on Dirac mass, chemical potential, losses and temperature, is largely enough for a totally comprehensive comparison with typical experimental configurations.
- Abstract（参考訳）: 我々は、金属球とグラフェン被覆SiO$_2$平面の間のカシミール・リフシッツ力(CLF)を計算し、M. Liu \emph{et al }, PRL {\bf 126}, 206802 (2021) による実験と理論との比較を行った。
近年、非局所状態における非物理的結果を予測するために、その導電モデルが正しく正規化されていないことが示されている(arXiv:2403.02279]。
実験結果を正則化久保理論と比較し, グラフェン非局所性と損失による有効効果を明らかにするため, CLFをGCの3つの異なるモデル, 正則な非局所久保モデル, 局所久保モデル, およびM. Liu \emph{et al } で用いられる非正規化・無損失モデルを用いて計算した。
実験のパラメータについて、3つのモデルを用いたカシミール・リフシッツ力の予測は実質的に同一であり、実験では、GCの非局所的効果と損失的効果の両方が無視可能であることを示唆している。
このことは、M. Liu \emph{et al } で使われている GC モデルが実験と一致して結果を提供する理由を説明する。
ドリュード処方薬とプラズマ処方薬を区別できないことが判明した。
グラフェン構造を含むカシミール・リフシッツ力の測定結果と比較した。
実際、非常に単純な局所Kuboモデルが、ディラック質量、化学ポテンシャル、損失、温度に依存して、典型的な実験構成と完全に総合的に比較するのに十分であることを示す。
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