【技术实现步骤摘要】
一种双曲超构材料空腔结构的Casimir-Polder效应分析方法及系统
本专利技术属于量子光学
，具体涉及一种双曲超构材料空腔结构的Casimir-Polder效应分析方法及系统。
技术介绍
双曲超构材料是一种具有正交方向分量异号介电常数张量或磁导率张量的人工周期结构材料，在材料内部可以出现无限大波矢的电磁波模式，从而产生双曲等频率曲线。常见的双曲超构材料结构有金属介电层状结构、嵌入在介电主体中的金属纳米线阵列和网状结构等。双曲超构材料是一个多功能平台，在波导、成像、传感、量子和热工程领域，可设计超越常规设备性能的器件，这种超构材料利用工程学的基本波散射原理来提供独特的电磁模式，具有广泛的应用。通常将Casimir-Polder力视为边界存在引起的真空涨落模式重构的结果，Casimir-Polder效应是在中性的可极化原子和导体板之间的相互作用力，现已推广到多种情况，例如原子位于非色散且非耗散的介电平板附近的情况，其结果可用于估算接近层状微结构的原子的能量位移，以及具有磁矩与量化磁场耦合的非磁性原子的...
【技术保护点】
1.一种双曲超构材料空腔结构的Casimir-Polder效应分析方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、建立双曲超构材料空腔结构的模型；/nS2、确定双曲超构材料的电磁特性；/nS3、计算共振原子能级频率偏移量及非共振原子能级频率偏移量；/nS4、计算共振Casimir-Polder势及非共振Casimir-Polder势；/nS5、计算原子在双曲超构材料空腔结构中的Casimir-Polder力。/n
【技术特征摘要】
1.一种双曲超构材料空腔结构的Casimir-Polder效应分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、建立双曲超构材料空腔结构的模型；
S2、确定双曲超构材料的电磁特性；
S3、计算共振原子能级频率偏移量及非共振原子能级频率偏移量；
S4、计算共振Casimir-Polder势及非共振Casimir-Polder势；
S5、计算原子在双曲超构材料空腔结构中的Casimir-Polder力。
2.根据权利要求1所述的一种双曲超构材料空腔结构的Casimir-Polder效应分析方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：选取两块相同的双曲超构材料板平行放置于真空环境中，形成双曲超构材料空腔结构，以左板界面为z轴零点建立坐标系；其中，双曲超构材料板的厚度为dm，两块双曲超构材料板之间的距离为l，原子的位置矢量rA＝(0,0,zA)，z轴分量为zA，且zA∈[0,l]。
3.根据权利要求2所述的一种双曲超构材料空腔结构的Casimir-Polder效应分析方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述双曲超构材料板为磁各向异性双曲超构材料时(μ-HMM)，介电常数为ε、磁导率张量为所述双曲超构材料板为电各向异性双曲超构材料时(ε-HMM)，介电常数张量为磁导率为μ。
4.根据权利要求3所述的一种双曲超构材料空腔结构的Casimir-Polder效应分析方法，其特征在于，所述电各向异性双曲超构材料的介电常数张量为：
其中，
fA表示电各向异性双曲超构材料板的微单元中非磁性金属的填充因子，fA＝dm/(dm+dd)，dd为电介质的厚度；Ωm和γm分别为金属等离子体频率和阻尼系数；Ωd、ωd和γd分别为电介质等离子体频率、共振频率和阻尼系数；ω为光的角频率。
5.根据权利要求4所述的一种双曲超构材料空腔结构的Casimir-Polder效应分析方法，其特征在于，所述磁各向异性双曲超构材料的磁导率张量为：
其中，
fB表示磁各向异性双曲超构材料板的微单元中磁性超材料的填充因子，fB＝deff/(deff+dd)，deff和dd分别为磁性超材料和非磁性电介质的厚度；Ωeff、ωeff和γeff分别为磁性超材料的等离子体频率、共振频率和阻尼系数。
6.根据权利要求5所述的一种双曲超构材料空腔结构的Casimir-Polder效应分析方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：采用原子翻转算符的海森堡运动方程，得到非互易介质随时间演化的表达式为：
其中，为原子翻转算符、为约化普朗克...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾然，陈伟强，钱秀秀，倪鹏飞，杨淑娜，李浩珍，胡淼，李齐良，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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