金属板与特异材料板间的Casimir力

研究金属板和特异材料间的Casimir力。金属板的电磁性质是由实验数据拟合得到,特异材料板的电磁性质则是用Drude-Lorentz模型来描述。通过改变两块材料板的相关参数,研究了Casimir吸引力、排斥力的变化及其相互转化。结果表明,随着两板间距的增加,两板间的Casimir力会经历引力-斥力-引力的转化。     

填充比例因子对各向异性介质间Casimir力的影响

Casimir效应是一个可观测的宏观量子效应.研究了各向异性材料的填充比例因子f2对Casimir力大小和方向的影响.在f2=0.000 1时,由材料的介电常数和磁导率随着频率的变化曲线,得到Drude背景会对Ca-simir排斥力产生影响.在f2=0,0.000 1和0.001时,得到Casimir力的变化曲线,结果显示f2是抑制Casimir排斥力的.并且当f2很小时,Casimir力在较远距离处会重新回到吸引力,同时存在一个稳定的Casimir力平衡位置.     

满足螺旋边界条件的额外维存在时的标量场Casimir效应

研究了满足螺旋边界条件的额外维存在时的平行板标量场Casimir效应．利用Zeta函数正则化方法,得到T用第二类变形Bessel函数表示的Casimir力．发现Casimir力总是吸引力,但是对于相同尺度的螺旋结构参数和平板间的距离,与不存在额外维的情形相比,平板间Casimir力的大小降低了一个数量级．螺旋结构参数越小,Casimir力的大小降低越多．     

外磁场对Casimir效应的影响

将一个受到外部磁场调控的中子置于腔中,应用U jihara模式理论和微扰理论研究绝对零度下腔壁之间的Casimir力.结果表明:腔壁间的Casimir力是排斥力,并受外部磁场大小、微腔的长度和中子在腔中位置的影响.     

压缩真空中理想-玻色爱因斯坦凝聚体杂质间的相互作用

应用Riemann Zeta函数研究一维压缩真空中理想玻色\|爱因斯坦凝聚体杂质间的Casimir效应, 计算了真空压缩态下系统的Casimir能量和杂质间的Casimir力, 并讨论了Casimir力和压缩系数与杂质间距离的关系.      

机电集成静电谐波微型传动系统的Casimir力和强迫响应

提出一种机电集成静电谐波微型传动系统。随着传动尺寸的减小,分子力的影响变大,应该予以考虑。本文给出了同时考虑静电力和Casimir力时机电集成静电谐波微型传动系统对于电压扰动的强迫响应方程。运用该方程,研究了Casimir力对系统强迫响应的影响规律。结果表明:Casimir力对于系统强迫响应具有重要影响,随着柔轮与定子间初始间隙的减小和电压的增大,Casimir力对系统强迫响应的影响变大。研究结果对于该种传动系统的进一步小型化具有指导意义。     

分子力对机电耦合薄膜压力敏感元件振动的影响

本文将薄膜式微谐振压力传感器谐振子简化为对边简支对边自由机电耦合微薄膜谐振系统,给出了考虑分子力作用时微薄膜压力敏感元件机电耦合系统动力学方程,推导其振型方程及频率方程,研究了分子力对系统固有频率及自由振动的影响规律.结果表明:分子力对于机电耦合微薄膜的自由振动固有频率具有重要的影响.随着系统初始间隙的减小、工作电压的增大、微薄膜厚度的减小以及薄膜长度的增大,分子力对系统固有频率的影响更加显著.在低阶模态下,分子力对固有频率的影响变大,应该予以考虑.当初始间隙减小到0.1μm时,Casimir力对固有频率的影响比van der Waals力明显,必须考虑Casimir力的影响.论文有助于薄膜式微谐振压力传感器谐振子的动力学理论分析,研究结果对于MEMS压力传感器进一步小型化具有指导意义.     

不同边界下玻色爱因斯坦凝聚体杂质间的类Casimir力

在引入参数下研究了5种不同边界条件下一维理想玻色爱因斯坦凝聚体中杂质间的类Casimir力,给出了这些边界下类Casimir力的通式.发现类Casimir力随杂质间距离增大而衰减,力的性质因边界不同表现为吸引或排斥.这说明当改变杂质满足的边界条件时可以改变类Casimir力的性质.同时,类Casimir力随玻色子质量的变化趋势也与边界条件有关.     

几种简单结构内Casimir力的计算方法

阐述了零点能及Casimir力产生的理论依据,着重分析了两平行平面结构、矩形腔结构和两同心圆柱体结构内的零点能及Casimir力的计算方法,并对计算结果进行分析,讨论了在不同条件下零点能及Casimir力的不同表现．相同的计算方法下发现,Casimir力与微腔边界的形状有很大的关系,与几何尺寸成反比,是边界大小、几何形状和拓扑的函数,并且同外界的影响因素如温度、传导性等密切相关．它可以是引力也可为斥力,而且对于某些结构,它还可在引力和斥力间转换。     

单轴晶体平板与各向同性介质平板间的Casimir力

在量子表面模式方法的基础上,计算单轴晶体平板与各向同性介质平板间的Casimir力.在延迟条件下,给出了两平板间Casimir力的解析表达式.此Casimir力的主要部分与两相同半无限大各向同性介质平板间Casimir力相同,附加项与单轴晶体光轴与x轴夹角的三角函数相关.     

电磁振动给料器工作点的选择及调整方法研究

对电磁振动给料机的主振系统受力情况进行了分析,通过振动力学模型的建立、电磁铁吸引力、弹簧刚度的计算,得到系统工作频率和固有频率。对三种工作状态进行了比较分析,提出了工作点的选择和调整方法,对电磁振动给料器稳定工作具有重要意义。     

轮毂电机嵌入式电磁离合器优化与动态分析

为了实现微型电动车轮毂电机设计小尺度化提高驻车制动灵敏性提出了一种嵌入式电磁离合器失电制动的新结构并进行了优化和动态分析。基于遗传算法对该电磁离合器结构参数、电磁吸力进行了优化分析优化得到的吸力比优化前的吸力增加了27.6 N;基于有限元方法对该电磁离合器的磁场分布、电流和电磁吸力、衔铁位移随时间变化等动态特性进行了精确计算分析。结果表明采用轮毂电机嵌入式电磁离合器的电磁吸力和动态响应时间能够满足微型电动车驻车制动要求。     

继电器电磁机构结构参数对磁吸力的影响

在对继电器电磁机构磁吸力理论分析基础上,采用ANSYS软件建立电磁机构有限元模型,仿真分析继电器电磁机构衔铁面积、线圈匝数及气隙厚度结构参数变化对电磁机构磁吸力的影响。仿真结果表明:衔铁面积大小变化与磁吸力呈线性关系变化;安匝数、气隙厚度与磁吸力呈非线性关系变化。理论值和仿真值的相对误差为020％～714％,验证了仿真结果的正确性。     

一维非均匀介质中Casimir stress的收敛性

文章基于Lifshitz理论,在现有计算Casimir stress的规范化方法基础上,对之做进一步的数学演绎来研究一维情况下Casimir stress的收敛性. 通过分析电磁场格林函数的Galerkin变分方程,文章严格地证明并得出结论:在现有的Lifshitz公式理论体系及常规的规范化方法下,只要介质中某处的介电常数ε或磁导率μ的一阶导数不为零,Casimir stress在这些导数非零处就是发散的. 该研究成果证明了现有的常规规范化方法不适用于非均匀介质,为改进现有物理模型和寻找新的适用于非均匀介质的规范化方法提供了理论参考.     

Casimir Force Correction Between Parallel Polysilicon Plates

IntroductionIn 1 948Casimir predicted an attractive forcebetween two neutral metal plates.The force is dueto the metal boundaries altering the zero pointelectromagnetic energy E=Σ∞n (1 /2 ) hωn,wherehωn is the photon energy in each allowed photonmode n[1] .The Casimir effectis significantin someareas in the physics and cosmology of thin films,and may present strong restrictions on theconstants of hypothetical long- range interactions.Casimir equation combines the macroscopic and themicro…     

大电流母线桥三维涡流场的有限元分析

应用大型有限元分析软件ANSYS，采用棱边有限元方法，对大电流母线桥进行了三维涡流场的计算，得到了磁感应强度和电磁力的大小及其在母线桥中的分布规律；通过与母线桥正常运行时的实测数据对比，验证了计算模型的有效性和计算结果的可靠性，并在此基础上研究了不同工作电流、母线相间距离对磁感应强度和电磁力的影响．仿真结果表明：磁感应强度和电磁力随着工作电流的增大而增大；减小母线相间距离使得各相母线间的电磁力增大，而箱体上的电磁力减小．     

电磁场与物质耦合系统真空态和Casimir效应物理解释

采用一种简洁的方法讨论电磁场与物质耦合系统的能量本征态，在新的理论基础上给出关于Casimir效应物理根源的新的定性解释，采用类压缩态的假设找到了该耦合系统新的真空态，其能量比以往工作中量子力学二阶微扰方法给出的能量更低，该方法不仅适用于不同子体系间有弱相互作用的系数，给出系统能量更低的真空态，而且还能处理子体系间有较强相互作用的系统并给出其基态及能量的精确解析解，得出了对Casimir效应的物理解释，Casimir效应不是单纯来源于电磁场或物质的零点能的量子涨落，而是来源于电磁场与物质耦合系统真空态量子涨落，电磁场和物质对系统的真空态能量以及Casimir效应都有贡献。     

Direct measurement of critical Casimir forces

When fluctuating fields are confined between two surfaces, long-range forces arise. A famous example is the quantum-electrodynamical Casimir force that results from zero-point vacuum fluctuations confined between two conducting metal plates. A thermodynamic analogue is the critical Casimir force: it acts between surfaces immersed in a binary liquid mixture close to its critical point and arises from the confinement of concentration fluctuations within the thin film of fluid separating the surfaces. So far, all experimental evidence for the existence of this effect has been indirect. Here we report the direct measurement of critical Casimir force between a single colloidal sphere and a flat silica surface immersed in a mixture of water and 2,6-lutidine near its critical point. We use total internal reflection microscopy to determine in situ the forces between the sphere and the surface, with femtonewton resolution. Depending on whether the adsorption preferences of the sphere and the surface for water and 2,6-lutidine are identical or opposite, we measure attractive and repulsive forces, respectively, that agree quantitatively with theoretical predictions and exhibit exquisite dependence on the temperature of the system. We expect that these features of critical Casimir forces may result in novel uses of colloids as model systems.