Levitácia nanoobjekTOV

1. LevitáciananoobjekTOV

2. Obsah • Vákuum • Fluktuácie • Záporný index lomu • Casimirov jav • Levitácia nanoobjektov

3. Vákuum • Nie je prázdno... • Vyrába sa zmenšovaním tlaku vzduchu pomocou vývev. • Vákuum ktoré môžeme vyrobiť, obsahuje množstvo častíc, ktoré z neho odsať nevieme.

4. Fluktuácievákua • Vznik častíc, vlnenia z antičastíc vo vákuu.

5. Zápornýindex lomu • Majú ho látky ktoré sa voľne v prírode nevyskytujú. Nazývajú sa METAMATERIÁLY.

6. Elektromagnetické žiarenie • Permitivita: εr = ε′ + iε″ • Permeabilita: μr = μ′ + iμ″ • Index lomu: n = √(εrμr)= n′ + in″

7. Metamateriály • Materiály, pre ktoré platí: ε′μ″+ε″μ′ < 0. • Podmienky: • 1. ε′ < 0 Λ μ′ < 0 • Double Negative - Negative Index Metamaterial • 2. ε′ < 0 Λ μ′ > 0 V ε′ > 0 Λ μ′ < 0 • Single Negative - Negative Index Metamaterial

8. Činiteľ akosti • Pomer indexu lomu ku stratám v prostredí: Q = –n′/n″. • Pre Double Negative - Negative Index Metamaterial je Q vyšší ako pre Single Negative - Negative Index Metamaterial

9. Zápornýindex lomu Sinα/sinß = n2/n1 Sinα/sinß´ = -n2/n1

10. Casimirovjav • Jav ktorý spôsobuje príťažlivú silu medzi objektami, ktorých vzdialenosť je malá (len niekoľko nanometrov). • Je spôsobený fluktuáciou priestoru okolo dvoch rovnobežných platní.

11. Medzi platňami vznikajú len vlnenia s vlnovou dĺžkou rovnou k/2-násobku vzdialenosti platní. Casimirov jav

12. Casimirovjav

13. Levitáciananoobjektov • Spôsobená zvrátením Casimirovej sily • Medzi platne vložíme metamateriál so záporným indexom lomu.

14. Metamateriál sε = μ = –1 • Transformácie: • x´=x pre x<0 • x´=–x pre 0<x<b • x´=x–2b pre x>b

15. Ako to funguje? • Medzi 2 platne vo vzdialenosti a vložíme metamateriál hrúbky b. vzdialenosť platní sa potom javí ako: a´= ׀‌‌a–2b׀‌‌ • Predpokladáme že b<a<2b. • Platne sa zobrazia dovnútra metamateriálu.

16. Vyvrcholenie • Vnútri metamateriálu platí: x´ = -x • Potom pre sily platí: F´ = -F