【摘 要】
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随着微机电系统(MEMS)中器件表面间距的减小,Casimir 引力的影响突显出来。由于Casimir 引力会导致器件发生粘着失效,限制了器件向更小尺度的发展。采取有效手段减小Casi
【机 构】
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清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室,北京 100084
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随着微机电系统(MEMS)中器件表面间距的减小,Casimir 引力的影响突显出来。由于Casimir 引力会导致器件发生粘着失效,限制了器件向更小尺度的发展。采取有效手段减小Casimir 引力以及进一步实现Casimir 排斥便显得尤为重要。本文由散射矩阵及有效媒质理论出发,提出了一种基于超顺磁纳米颗粒的超-超材料设计思想,实现了较强的高频磁响应以及较弱的介电响应特性；由Lifshitz 理论出发,研究了该超-超材料平板与金属银平板之间的Casimir 力,实现了一定距离范围内的Casimir 排斥,避免了MEMS 中的粘着及摩擦磨损；利用该超-超材料中纳米超顺磁颗粒的磁性受偏置磁场影响的特性,实现了磁场对Casimir 力由吸引到排斥的连续调控。该研究对于MEMS的设计以及摩擦性能的改善具有理论指导意义。
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