RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2007

 / 

Сентябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Радиационная передача тепла и бесконтактное трение между наноструктурами

 а,  б
а Самарский государственный технический университет, ул. Молодогвардейская 244, Самара, 443100, Российская Федерация
б Институт твердого тела, Научно-исследовательский центр в Юлихе, Юлих, Германия

Все материальные тела окружены флуктуирующим электромагнитным полем, создаваемым тепловыми и квантовыми флуктуациями плотности тока внутри тел. Излагается общий формализм вычисления спектра флуктуаций этого электромагнитного поля, который затем применяется для вычисления радиационной передачи тепла и трения Ван-дер-Ваальса. Показано, что радиационная передача тепла и трение Ван-дер-Ваальса сильно возрастают при малом расстоянии (d λT = cħ/kBT) между телами за счет существования вклада неоднородных электромагнитных волн. Это возрастание особенно велико, если на поверхности имеются локализованные поверхностные моды типа поверхностных поляритонов или колебательные моды адсорбатов. Обсуждаются также электростатический и фононный механизмы бесконтактного трения. Проводится сравнение теоретических и экспериментальных результатов.

Текст pdf (511 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2007v050n09ABEH006192
PACS: 44.40.+a, 65.80.+n, 68.65.−k (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0177.200709a.0921
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2007/9/a/
000252639900001
2-s2.0-38149099431
2007PhyU...50..879V
Цитата: Волокитин А И, Перссон Б Н Дж "Радиационная передача тепла и бесконтактное трение между наноструктурами" УФН 177 921–951 (2007)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Volokitin A I, Persson B N J “Radiative heat transfer and noncontact friction between nanostructures” Phys. Usp. 50 879–906 (2007); DOI: 10.1070/PU2007v050n09ABEH006192

Список литературы (116) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (34) Похожие статьи (20)

  1. Joulain K et al. Surf. Sci. Rep. 57 59 (2005)
  2. Pendry J B J. Phys.: Condens. Matter 11 6621 (1999)
  3. Volokitin A I, Persson B N J Phys. Rev. B 63 205404 (2001); Volokitin A I, Persson B N J Phys. Low-Dim. Struct. (5/6) 151 (2001)
  4. Volokitin A I, Persson B N J Phys. Rev. B 69 045417 (2004)
  5. Volokitin A I, Persson B N J Письма в ЖЭТФ 78 926 (2003)
  6. Mulet J-P et al. Appl. Phys. Lett. 78 2931 (2001)
  7. Majumdar A Annu. Rev. Mater. Sci. 29 505 (1999)
  8. Kittel A et al. Phys. Rev. Lett. 95 224301 (2005)
  9. Dorofeyev I et al. Phys. Rev. Lett. 83 2402 (1999)
  10. Gotsmann B, Fuchs H Phys. Rev. Lett. 86 2597 (2001)
  11. Stipe B C et al. Phys. Rev. Lett. 87 096801 (2001)
  12. Mamin H J, Rugar D Appl. Phys. Lett. 79 3358 (2001)
  13. Hoffmann P M et al. Phys. Rev. Lett. 87 265502 (2001)
  14. Greffet J-J et al. Nature 416 61 (2002)
  15. Barnes J R et al. Nature 372 79 (1994)
  16. Polder D, Van Hove M Phys. Rev. B 4 3303 (1971)
  17. Левин М Л, Полевой В Г, Рытов С М ЖЭТФ 79 2087 (1980)
  18. Loomis J J, Maris H J Phys. Rev. B 50 18517 (1994)
  19. Рытов С М Теория электрических флуктуаций и теплового излучения (М.: Изд-во АН СССР, 1953)
  20. Левин М Л, Рытов С М Теория равновесных тепловых флуктуаций в электродинамике (М.: Наука, 1967)
  21. Rytov S M, Kravtsov Yu A, Tatarskii V I Principles of Statistical Radiophyics Vol. 3 2nd ed. (New York: Springer, 1989)
  22. Hargreaves C M Phys. Lett. A 30 491 (1969)
  23. Xu J-B et al. J. Appl. Phys. 76 7209 (1994)
  24. Müller-Hirsch W et al. J. Vac. Sci. Technol. A 17 1205 (1999)
  25. Krishnan A et al. Opt. Commun. 200 1 (2001)
  26. Volokitin A I, Persson B N J Phys. Rev. Lett. 91 106101 (2003)
  27. Volokitin A I, Persson B N J Phys. Rev. B 68 155420 (2003)
  28. Gramila T J et al. Phys. Rev. Lett. 66 1216 (1991); Gramila T J et al. Surf. Sci. 263 446 (1992)
  29. Gramila T J et al. Phys. Rev. B 47 12957 (1993); Gramila T J et al. Physica B 197 442 (1994)
  30. Sivan U, Solomon P M, Shtrikman H Phys. Rev. Lett. 68 1196 (1992)
  31. Rugar D et al. Nature 430 329 (2004)
  32. Sidles J A et al. Rev. Mod. Phys. 67 249 (1995)
  33. Berman G P et al. Phys. Rev. B 61 14694 (2000)
  34. Arkani-Hamed N, Dimopoulos S, Dvali G Phys. Lett. B 429 263 (1998); Arkani-Hamed N, Dimopoulos S, Dvali G Sci. Am. 283 (2) 62 (2000)
  35. Mohideen U, Roy A Phys. Rev. Lett. 81 4549 (1998)
  36. Dzyaloshinskii I E, Lifshitz E M, Pitaevskii L P Adv. Phys. 10 165 (1961)
  37. Pendry J B J. Phys.: Condens. Matter 9 10301 (1997)
  38. Volokitin A I, Persson B N J J. Phys.: Condens. Matter 11 345 (1999); Volokitin A I, Persson B N J Phys. Low-Dim. Struct. (7/8) 17 (1998)
  39. Teodorovitch E V Proc. R. Soc. London A 362 71 (1978)
  40. Mahanty J J. Phys. B 13 4391 (1980)
  41. Dedkov G V, Kyasov A A Phys. Lett. A 259 38 (1999)
  42. Kyasov A A, Dedkov G V Surf. Sci. 463 11 (2000)
  43. Volokitin A I, Persson B N J Phys. Rev. B 65 115419 (2002)
  44. Schaich W L, Harris J J. Phys. F 11 65 (1981)
  45. Levitov L S Europhys. Lett. 8 499 (1989)
  46. Полевой В Г ЖЭТФ 98 1990 (1990)
  47. Mkrtchian V E Phys. Lett. A 207 299 (1995)
  48. Persson B N J, Zhang Z Phys. Rev. B 57 7327 (1998)
  49. Лифшиц Е М ЖЭТФ 29 94 (1955)
  50. Tomassone M S, Widom A Phys. Rev. B 56 4938 (1997)
  51. Volokitin A I, Persson B N J Phys. Rev. B 74 205413 (2006)
  52. Persson B N J, Volokitin A I Phys. Rev. Lett. 84 3504 (2000)
  53. Zurita-Sénchez J R, Greffet J-J, Novotny L Phys. Rev. A 69 022902 (2004)
  54. Chumak A A, Milonni P W, Berman G P Phys. Rev. B 70 085407 (2004)
  55. Volokitin A I, Persson B N J Phys. Rev. Lett. 94 86104 (2005)
  56. Volokitin A I, Persson B N J, Ueba H Phys. Rev. B 73 165423 (2006)
  57. Волокитин А И, Перссон Б Н Дж, Уэба Х ЖЭТФ 131 107 (2007)
  58. Абрикосов А А, Горьков Л П, Дзялошинский И Е Методы квантовой теории поля в статистической физике (М.: Физматгиз, 1962)
  59. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Статистическая физика Т. 1 (М.: Наука, 1976)
  60. Carminati R, Greffet J-J Phys. Rev. Lett. 82 1660 (1999)
  61. Shchegrov A V et al. Phys. Rev. Lett. 85 1548 (2000)
  62. Marquier F et al. Opt. Commun. 237 379 (2004)
  63. Pralle M U et al. Appl. Phys. Lett. 81 4685 (2002)
  64. Kreiter M et al. Opt. Commun. 168 117 (1999)
  65. Palik E D (Ed.) Handbook of Optical Constants of Solids (Orlando, Calif.: Academic Press, 1985)
  66. Langreth D C Phys. Rev. B 39 10020 (1989)
  67. Senet P, Toennies J P, Witte G Chem. Phys. Lett. 299 389 (1999)
  68. Hartmann U Phys. Rev. B 42 1541 (1990); Hartmann U Phys. Rev. B 43 2404 (1991)
  69. Johansson P, Apell P Phys. Rev. B 56 4159 (1997)
  70. Schmid H et al. Appl. Phys. Lett. 72 2379 (1998)
  71. Schaich W L J. Chem. Phys. 60 1087 (1974); Schaich W L Solid State Commun. 15 357 (1974)
  72. d'Agliano E G et al. Phys. Rev. B 11 2122 (1975)
  73. Nourtier A J. Phys. (Paris) 38 479 (1977)
  74. Mahan G D Many-Particle Physics 2nd ed. (New York: Plenum Press, 1990)
  75. Kliewer K L, Fuchs R Phys. Rev. 172 607 (1968); Fuchs R, Kliewer K L Phys. Rev. 185 905 (1969)
  76. Persson B N J Phys. Rev. B 44 3277 (1991)
  77. Liebsch A Phys. Rev. B 55 13263 (1997)
  78. Asfar M N, Button K J IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 31 217 (1983)
  79. Лифшиц Е М, Питаевский Л П Статистическая физика Т. 2 (М.: Наука, 1978)
  80. Mkrtchian V et al. Phys. Rev. Lett. 91 220801 (2003)
  81. Peebles P J E Principles of Physical Cosmology (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1993)
  82. Kovac J M et al. Nature 420 772 (2002)
  83. Погребинский M Б ФТП 11 637 (1977)
  84. Price P J Physica B+C 117 750 (1983)
  85. Zheng L, MacDonald A H Phys. Rev. B 48 8203 (1993)
  86. Tso H C, Vasilopoulos P Phys. Rev. B 45 1333 (1992)
  87. Jauho A-P, Smith H Phys. Rev. B 47 4420 (1993)
  88. Flensberg K et al. Phys. Rev. B 52 14761 (1995)
  89. Kamenev A, Oreg Y Phys. Rev. B 52 7516 (1995)
  90. Volokitin A I, Persson B N J J. Phys.: Condens. Matter 13 859 (2001)
  91. Lang N D, Kohn W Phys. Rev. B 3 1215 (1971)
  92. Speake C C, Trenkel C Phys. Rev. Lett. 90 160403 (2003)
  93. Liu Z H, Brown N M D, McKinley A J. Phys.: Condens. Matter 9 59 (1997)
  94. Rossi F, Opat G I J. Phys. D 25 1349 (1992)
  95. Lide D R (Ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics 82nd ed. (Boca Raton, Fl.: CRC Press, 2001)
  96. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Наука, 1982)
  97. Sukenik C I et al. Phys. Rev. Lett. 70 560 (1993)
  98. Hudlet S et al. Eur. Phys. J. B 2 5 (1998)
  99. Stowe T D et al. Appl. Phys. Lett. 75 2785 (1999)
  100. Persson B N J J. Chem. Phys. 115 3840 (2001)
  101. Persson B N J, Ryberg R Phys. Rev. B 32 3586 (1985)
  102. McClintock F A, Argon A S in Mechanical Behavior of Material (Eds G S Reichenbach, E Rabinowicz, M Shaw) (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1966) p. 475
  103. Persson B N J Sliding Friction : Physical Principles and Applications 2nd ed. (Heidelberg: Springer, 2000)
  104. Egger R, Gogolin A O Phys. Rev. Lett. 79 5082 (1997)
  105. Egger R, Gogolin A O Eur. Phys. J. B 3 281 (1998)
  106. Bockrath M et al. Nature 397 598 (1999)
  107. Ishii H et al. Nature 426 540 (2003)
  108. Kasumov A et al. Phys. Rev. B 68 214521 (2003)
  109. Tarkiainen R et al. Phys. Rev. B 64 195412 (2001), and references therein
  110. Krstić V et al. Phys. Rev. B 67 041401 (2003)
  111. Kang N et al. Phys. Rev. B 67 033404 (2003)
  112. Egger R Phys. Rev. Lett. 83 5547 (1999)
  113. Ghosh S, Sood A K, Kumar N Science 299 1042 (2003)
  114. Ghosh S et al. Phys. Rev. B 70 205423 (2004)
  115. Persson B N J et al. Phys. Rev. B 69 235410 (2004)
  116. Mermin N D Phys. Rev. B 1 2362 (1970)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение