Исследователи настраивают силу Казимира с помощью магнитных полей

Важные новости

Исследователи настраивают Казимира сила с помощью магнитных полей

Схема эксперимента и конструкция кантилевера. Автор: Физика природы (2024). DOI: 10.1038/s41567-024-02521-0

Исследовательские группы под руководством профессора Цзэн Чангана и Чжан Хуэя из Хэфэйской национальной лаборатории физических наук в Микромасштабе, Китайского университета науки и технологий (USTC) Китайской академии наук добились обратимого перехода от притяжения Казимира к отталкиванию под контролем магнитного поля, используя магнитную жидкость в качестве промежуточной среды. Их исследование опубликовано в Nature Physics.

Эффект Казимира — явление, предсказанное в 1948 году голландским физиком Хендриком Казимиром. Согласно этой теории, две электрически нейтральные металлические пластины в вакууме испытывают притяжение на субмикронных масштабах из-за квантовых флуктуаций. В соответствии с теорией Лифшица на силу Казимира влияют диэлектрическая функция и магнитная проводимость материалов.

Предыдущие исследования в основном были сосредоточены на определении диэлектрической функции материала. Однако большинство материалов обладают диэлектрической функцией, нечувствительной к внешним полям, что затрудняет регулирование силы Казимира с помощью внешних полей.

В этом исследовании исследователи обнаружили, что магнитная проводимость магнитожидкости может существенно регулироваться магнитным полем. Благодаря оригинальной конструкции они решили использовать магнитную жидкость в качестве промежуточной среды для изучения эффекта Казимира между золотой сферой и подложкой из диоксида кремния.

Объединив расчеты с экспериментами, исследователи обнаружили, что силу Казимира можно настраивать. в большом пространстве параметров (величина магнитного поля, расстояние между золотыми сферами и подложкой, объемная доля магнитной жидкости). В частности, они реализовали обратимый переход от настраиваемого магнитным полем притяжения Казимира к отталкиванию.

Кроме того, исследователи разработали специальное консольно-лучевое устройство для измерения силы Казимира в непрозрачных жидкостях.

Это исследование предлагает новые идеи для будущего развития устройств микроэлектромеханических систем на основе настраиваемого эффекта Казимира.

Дополнительная информация: Ичи Чжан и др., Настройка магнитного поля силы Казимира, Nature Physics (2024). DOI: 10.1038/s41567-024-02521-0

Информация журнала: Физика природы

Предоставлено Китайской академией наук

Новости сегодня

Последние новости