Os efeitos Casimir e Casimir--Polder para semimetais de Weyl e átomos anisotrópicos

Resumo

As interações de Casimir e Casimir--Polder são interações universais na natureza. Elas aparecem para qualquer corpo e para qualquer partícula. Essas interações desempenham um papel positivo ou negativo em muitos dispositivos e no armazenamento de hidrogênio em nanoestruturas de carbono. Elas são as interações principais em nano-escalas. As primeiras investigações de Casimir basearam-se nos materiais ideais e não dependiam das propriedades da matéria, apenas da geometria das fronteiras. Desde então, muitas conquistas foram feitas afim de tratar o efeito Casimir em materiais reais. Sabemos agora que as energias de Casimir e Casimir--Polder fortemente dependem da condutividade, da temperatura, dos campos externos, dos potenciais químicos, as das propriedades espaciais e temporais da matéria. Ao mesmo tempo, nas últimas décadas, muitos novos materiais apareceram com propriedades excepcionais -- grafeno, isolantes topológicos, semi-metais de Weyl, meta-materiais e assim por diante. Já agora, eles encontram grande aplicação em nossas vidas. O grafeno tem propriedades óticas e elétricas muito excepcionais, o efeito Hall é quantificado para números diferentes dos usuais, e assim por diante. Todas essas propriedades influenciam os efeitos Casimir e Casimir--Polder. Isolantes topológicos, por exemplo, colocados em um campo magnético intenso, demonstram a quantização da energia Casimir. Na elaboração do projeto, planejamos fazer as bases da teoria e calcular explicitamente os efeitos Casimir e Casimir--Polder para semi-metais Weyl e para moléculas anisotrópicos. O fundamento da teoria é o desenvolvimento de nossa abordagem do efeito Casimir via matriz de espalhamento. (AU)