برهم کنش کازیمیر– لیفشیتز بین دی الکتریک های حاوی توزیع بار بی نظم

اثر کازیمیر در واقع اُفت وخیزهای نقطه ی صفر میدان الکترومغناطیسی کوانتومی را به صورت نیروی جاذبه ی بین ورقه های تخت رسانا آشکار می کند. همچنین مواد دی الکتریکِ خنثای الکتریکی در دمای اُتاق، به دلیل وجود اُفت وخیزهای میدان الکترومغناطیسی در داخل شان، تحت چارچوب نظریه ی لیفشیتز با یکدیگر برهم کنش می کنند که بسته به تابع های پاسخ دی الکتریک آن ها نیروی لیفشیتز می تواند جاذبه و یا دافعه باشد. شواهد تجربی زیادی وجود دارد مبنی بر این که حتی با وجود قید خنثائی الکتریکی مواد، بارهای بی نظمِ مثبت و منفی به صورت حوزه های کاتوره ای در سراسر حجم و سطوح آن ها توزیع شده اند. این توزیعِ بار بی نظم منجر به برهم کنش الکتروستاتیک می شود که نسبت به برهم کنش لیفشیتز بسیار بلند بُردتر می باشد. در فاصله های کوچک نیروی لیفشیتز اثر غالب را دارد، در حالی که در فاصله های بزرگ نیروی ناشی از توزیع بار بی نظم سهم بیشتری در برهم کنش دارد. در این پایان نامه رقابت بین برهم کنش های لیفشیتز و الکتروستاتیک را بین دو دی الکتریک (دی الکتریک سمت راست و سمت چپ) که توسط لایه ای از دی الکتریک از یکدیگر جدا شده اند، بررسی می کنیم. هر سه دی الکتریک می توانند توزیع بار بی نظم داشته باشند. در این پایان نامه فقط بی نظمی بار یخ زده مورد مطالعه قرار می گیرد. نیروی برهم کنش کل بین دو بُره ی سمت راست و چپ، تابعی است از فاصله ی بین آن ها، تابع های دی الکتریک هر سه بُره، واریانس بی نظمی و دمای محیط. نتیجه های ما تمام طیف اُفت وخیزهای میدان کوانتومی در دمای محدود را، با وارد کردن تمامی بسامد های غیر صفر ماتسوبارا، در بر می گیرد. با توجه به مقایسه ی این نتیجه ها با نتیجه های قبلی که فقط اُفت وخیزهای کلاسیک (بسامد صفر) میدان الکترومغناطیسی را در برداشت، نقش اثرهای کوانتومی پدیدار می گردد، به خصوص در فاصله های کوچک اثرهای کوانتومی نقش غالب را دارند.