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运输属性

运输属性

在MEMS设计中擅长的卡西米尔力量

02 Nov 2006

美国和俄罗斯的研究人员已经证明,通过改变表面内的电荷携带颗粒的密度来控制两个导电表面之间的卡西米尔力。结果可以对新型微机电系统或MEMS的设计具有积极影响(phy rev 97 170402).

测量力量

在真空中的两个中性介于1948年首先由Henrik Casimir中描述了两个中性的神秘吸引力,并不能通过古典物理学来解释。相反,它是涉及围绕表面围绕电磁场的零点振荡的纯量效应。这些波动施加了一个“radiation pressure”在表面和整个力在表面之间的间隙中比其他地方之间的间隙较弱,将表面拉在一起。

卡西米尔力可以是MEMS中使用的微米级机械部件的设计中的帮助和障碍。它可以通过使部件彼此粘附来造成麻烦,但是也被利用来控制导电板在MEMS器件中的运动。结果,Casimir力的精确控制将是MEMS设计人员的重要工具。

现在,加州大学的Umar Mohideen,Riverside及其同事通过证明具有较高电荷载流子密度的材料比具有较低密度的人来说,通过较高的Casimir力对Casimir控制进行了重要的一步。研究人员通过使用直径为0.6的镀金聚苯乙烯球体(AFM)来得出结论。µm连接到显微镜’悬臂。将球体靠近硅板,并测量两者之间的卡西米尔力。研究了两块板块–控制板和掺杂杂质的板材以使其电荷载流子密度提高约20 000的倍数。在球和板之间的70nm间分离时,Casimir力在70nm分离中差异多达17 pn,这约为7%球和盘子上的总卡西米尔力量。

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