The influence of surface irregularities upon the Van der Waals forces between macroscopic bodies

Bree, J.L.M.J. van; Poulis, J. A.; Verhaar, B.J.; Schram, K.

doi:10.1016/0031-8914(74)90320-6

Cited by 91 publications

(34 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…(18): (20) where · · · stands for dzf (z)F (d − z). The first term here represents the contribution of deep troughs, the second one is responsible for the contribution of normal peaks, and the third term is the contribution of high peaks.…”

Section: Model Outlinementioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Roughness correction to the Casimir force at short separations: Contact distance and extreme value statistics

et al. 2012

View full text Add to dashboard Cite

So far there has been no reliable method to calculate the Casimir force at separations comparable to the root-mean square of the height fluctuations of the surfaces. Statistical analysis of rough gold samples has revealed the presence of peaks considerably higher than the root-mean-square roughness. These peaks redefine the minimum separation distance between the bodies and can be described by extreme value statistics. Here we show that the contribution of the high peaks to the Casimir force can be calculated with the proximity force approximation, while the contribution of asperities with normal height can be evaluated perturbatively. This method provides a reliable estimate of the Casimir force at short distances, and it solves the significant, so far unexplained discrepancy between measurements of the Casimir force between rough surfaces and the results of perturbation theory. Furthermore, we illustrate the importance of our results in a technologically relevant situation.

show abstract

Section: Model Outlinementioning

confidence: 99%

“…A possible way to cope with this is a perturbative approach: [20][21][22] it is assumed that a rough surface is a small deviation from a smooth surface. Moreover, the slopes of the surface profiles must be small.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Roughness correction to the Casimir force at short separations: Contact distance and extreme value statistics

et al. 2012

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The roughness of the surface has a large effect on the adhesion force, and changing roughness can change the vdW interaction by up to several orders of magnitude [6][7][8][9][10][11][12][13][14]. Several different models have been developed to describe the effects of surface roughness on vdW and electrostatic interactions [4,6,9,13,14]. The model developed by Cooper et al has been experimentally validated for several systems relevant to chemical-mechanical planarization (CMP) and post-CMP cleaning.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…vdW forces dominate the interaction when the particles are in contact with the surface [4][5][6][7]. The roughness of the surface has a large effect on the adhesion force, and changing roughness can change the vdW interaction by up to several orders of magnitude [6][7][8][9][10][11][12][13][14]. Several different models have been developed to describe the effects of surface roughness on vdW and electrostatic interactions [4,6,9,13,14].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Roughness models for particle adhesion

Eichenlaub

Gelb

Beaudoin

2004

Journal of Colloid and Interface Science

103

View full text Add to dashboard Cite

“…Роль поверхностных неоднородностей во взаимодействии двух толстых пластин обсуждалась в статье 266 . В работах 26 '< 268 проведено более общее и подробное исследова-ние этого вопроса.…”

unclassified

Some problems in the theory of van der Waals forces

Barash¹,

Ginzburg²

1984

Usp. Fiz. Nauk

View full text Add to dashboard Cite

Электромагнитное взаимодействие в системе многих частиц (при пре-небрежении запаздыванием сводящееся, очевидно, к кулоновскому взаимо-действию) проявляется в виде обменных, мультипольных, флуктуационных и некоторых других сил взаимодействия. Среди подобных сил взаимодейст-вия можно выделить те, которые убывают на больших расстояниях по сте-пенному закону. Такие силы часто называют дальнодействующими, в отличие от короткодействующих сил, быстро (обычно экспоненциально) спадающих с увеличением расстояния. Характер зависимости короткодействующих сил от расстояния чаще всего не является сколько-нибудь универсальным, а определяется конкретной структурой электронных оболочек атомов. Отличительной чертой дальнодействующих сил является, напротив, извест-ная универсальность их поведения на больших расстояниях. При этом, если в равновесной среде равна нулю средняя плотность заряда, а также рредняя плотность дипольного момента, то основными дальнодействую-щими силами, вообще говоря, являются силы флуктуационного происхожде-ния, которые часто называют ван-дер-ваальсовыми или молекулярными силами.При описании ван-дер-ваальсова взаимодействия между телами специфи-ку отдельных атомов и молекул, а также макроскопических конденсирован-ных сред, можно полностью учесть путем использования их диэлектрических проницаемостей или поляризуемостей. Плодотворность использования ди-электрического формализма в теории ван-дер-ваальсовых сил связана с упо-мянутой выше универсальностью их зависимости от расстояния между телами. Результаты теории ван-дер-ваальсовых сил, при записи которых используются лишь диэлектрические проницаемости или поляризуемости 1 УФН, т. 143, вып. 3тел, часто называют макроскопическими. О совокупности таких результатов говорят иногда как о макроскопическом подходе в теории ван-дер-ваальсовых сил или же как о макроскопической теории ван-дер-ваальсовых сил. Макроскопические масштабы (т. е. характерные длины, большие no-сравнению с атомным размером а -~-10~8 см) при рассмотрении ван-дер-ваальсова взаимодействия, действительно, всегда фигурируют. К ним отно-сятся, например, расстояния между телами R и характерная для спектра поглощения тел длина волны Х о (обычно Я о •~ 10~5-10~в см). Вместе с тем возможность диэлектрического описания ван-дер-ваальсова взаимодействия существенно обусловлена не только условиями R, Х о ^> а, но еще в большей степени характером микроскопического флуктуационного механизма, приво-дящего к ван-дер-ваальсовым силам между телами: силы Ван-дер-Ваальса непосредственно связаны с существованием у атомов или макроскопических тел флукутуационных плотностей заряда и тока и их взаимодействием через длинноволновое флуктуационное электромагнитное поле. Флуктуационная природа ван-дер-ваальсовых сил во многом одна и та же как в случае макро-скопических конденсированных тел, так и для отдельных атомов и молекул. В силу этого макроскопические и микроскопические аспекты теории ван-дер-ваальсовых сил оказываются тесно связанными друг с другом.В настоящей статье при изложении ряда вопросов теории сил Ван-дер-Ваа...

show abstract

The influence of surface irregularities upon the Van der Waals forces between macroscopic bodies

Cited by 91 publications

References 6 publications

Roughness correction to the Casimir force at short separations: Contact distance and extreme value statistics

Roughness correction to the Casimir force at short separations: Contact distance and extreme value statistics

Roughness models for particle adhesion

Some problems in the theory of van der Waals forces

Contact Info

Product

Resources

About