Temperature dependence of the plasmonic Casimir interaction
我们研究了有限温度下表面等离子体激元在电磁Casimir效应中的作用,包括全球热平衡之外的情况。自由能的计算分析和扩展为不同的制度的距离和温度。类似于零温度的情况下,相互作用的变化从吸引到排斥的距离。热效应被证明是可以忽略不计的小板分离和在室温下,但成为主导和排斥在这些参数的大值。在全球热平衡的配置,我们表明,表面等离子体激元的选择性激发可以创建一个排斥Casimir力之间的金属板。
2010-05-05 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Mode contributions to the Casimir effect
应用一个求和的模式方法的Casimir相互作用的两个有限导电性的板之间,我们隔离和研究的贡献的表面等离子体和福柯(涡流)模式。我们特别表明,TE极化涡流提供了一个排斥力,取消,在高温下,Casimir自由能计算与等离子体模型。
2009-11-18 quant-ph
The role of magnetoplasmons in Casimir force calculations
本文综述了磁等离子体激元在Casimir力计算中的作用。通过施加外部恒定磁场,在两个平行板上诱导强光学各向异性,从而降低反射率并因此降低卡西米尔力。随着外部磁场的增加,卡西米尔力减小。因此,在外加磁场的情况下,Casimir力可以被控制。计算是在磁场平行于平板的Voigt组态中进行的。在这种配置中,TE和TM模式的反射系数不显示模式转换。
2009-12-21 quant-ph
Casimir-Polder forces on moving atoms
可极化的原子和分子在磁电体附近受到卡西米尔-波尔德力,这是一种由电磁场和物质的量子涨落引起的力。与磁电表面作相对运动的原子和分子受到一个附加的、与速度有关的力。我们提出了一个完整的量子力学治疗这种力量,并确定了广义多普勒效应,光子发射和再吸收之间的时间延迟,和伦琴相互作用作为其三个来源。对于基态原子,这种力非常小,并且总是在减速,因此通常被称为量子摩擦。相反,对于处于电子激发态的原子和分子,根据原子跃迁频率相对于表面等离子体激元频率的大小,可以同时产生减速力和加速力。
2009-07-27 quant-ph
Casimir-Polder effect with thermally excited surfaces
我们仔细研究量子粒子和色散介电表面与表面极化激元或等离子体共振之间的基本Casimir-Polder相互作用。线性响应理论表明,在近场,范德华,政权的粒子的自由能位移包含一个热分量,完全取决于人口/激发的倏逝表面极化激元/等离子体激元模式。我们的工作表明粒子表面相互作用和近场热发射之间的联系,并演示了如何将其用于工程卡西米尔-波尔德力。我们还研究了表面波的奇异效应是如何随着离表面距离的增加而消失的。在分子或激发态原子的情况下,远场近似导致经典的偶极-偶极相互作用,其取决于表面反射率和原子/分子跃迁频率处的光子平均数。最后,我们提出了一个单一的极化激元共振Cs原子和各种电介质表面之间的CP相互作用的数值结果,并讨论了具体的光谱实验的温度和延迟效应的影响。
2015-04-24 physics.atom-ph quant-ph
Ultralight dark photon and Casimir effect
我们研究了暗光子对Casimir效应的影响,并计算了相应的对Casimir能量的主导贡献。对于光子-暗光子混合参数的预期大小,这种影响可以忽略不计。等离子体色散关系也没有显着修改暗光子的存在。
2022-01-25 hep-ph hep-th quant-ph
Equivalence between the Hamiltonian and Langevin noise description of plasmon-polaritons in a dispersive and lossy inhomogeneous medium
我们证明了存在于非均匀、有耗和色散介质中的量子电动力学的两种不同描述之间的基本联系,这两种描述基于极化激元的Huttner-Barnett形式[B]。Huttner和S. M. Barnett,Phys.Rev. A 46,4306(1992)]或使用波动电流的朗之万噪声方法[T. Gruner和D.- G. Welsch,Phys.Rev.A53,1818(1996)]。在这项工作中,我们证明了这两种描述的实际等价性,通过引入有效光子态的概念与一些特定的噪声电流分布。我们研究这些结果的计算和解释的量子观测,如波动,相关性和卡西米尔力的影响。
2017-07-05 quant-ph
Correction to the Casimir force due to the anomalous skin effect
本文讨论了表面阻抗法在精确计算金属板间Casimir力中的应用。它允许考虑电流密度和金属内部电场之间的非局部联系。通常,材料必须由对应于两个不同极化状态的两个阻抗$Z_{s}(ω,q)$和$Z_{p}(ω,q)$来描述。与近似Leontovich阻抗相反,它们不仅依赖于频率$ω$,而且依赖于沿板$q$的波矢量。本文仅分析了发生在等离子体频率$ω<ω_{p}$处的非局域效应。我们把它们都称为反常趋肤效应。在玻尔兹曼近似下计算了传播场和倏逝场的阻抗。结果表明,由于磁屏蔽效应,$Z_p$明显偏离了局域阻抗。计算了零温下Casimir力的非局部修正。这种修正很小,但在物体之间的小距离处可以观察到。相同的理论可以用来发现由于等离子体激元激发而在$ω\simω_p$处的更显著的非局域贡献。
2004-04-12 quant-ph
The Casimir effect in the nanoworld
卡西米尔效应是由于真空涨落的辐射压力而在宏观世界中产生的一种力。因此,它在纳米机电系统(NEMS)的新兴领域中发挥着关键作用。在本文中,这一作用进行了审查,与讨论的影响的材料特性的反射镜,以及几何形状的依赖性的Casimir效应之间的波纹镜。特别是,Casimir力的横向分量和金属板与错位波纹之间的恢复扭矩进行评估。
2008-09-01 quant-ph
The role of diffraction in the Casimir effect beyond the proximity force approximation
通过在平面波基础上发展散射方法,推导出平面球几何中电磁Casimir相互作用邻近力近似(PFA)结果的前阶修正.将卡西米尔能量表示为平面和球面之间往返的总和,我们发现两个不同的贡献的校正。第一个结果从米氏反射算子的变化,计算内的几何光学WKB近似,在与镜面反射在球面上的最接近的点附近的窄傅立叶间隔。第二个贡献,约占总校正的90%,结果从几何光学WKB米氏散射振幅由于衍射的修改。我们的推导提供了一个明确的物理理解的性质的PFA校正球面。
2018-11-30 quant-ph
Searching Repulsive Casimir Forces Between Magneto-Electric Materials
该研究计算磁电材料间的 Casimir 力,构建由对称性破缺诱导的力符号相图,并分析其随物体间距的变化,以揭示宇称与时间反演对称性对排斥性 Casimir 力的调控作用。
2025-09-28 quant-ph
Role of surface states in the Casimir force between semiconducting films
我们提出的第一原理计算的结果的Casimir力之间的纳米尺寸的Si膜,这表明它取决于显着的配置的表面原子,并给出证据的重要性的表面状态。
2010-03-15 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Theory confronts experiment in the Casimir force measurements: quantification of errors and precision
我们比较了用原子力显微镜测量金表面Casimir力的理论和实验。随机和系统的实验误差,发现导致总绝对误差等于8.5 pN在95%的置信度。在相对误差方面,在95%置信水平下,在62 nm的最短分离处获得的实验精密度为1.75%(在60%置信水平下,在最短分离处确认的实验精密度为1%)。Casimir力的理论计算的准确性和其应用的实验配置的独立测定仔细。特别注意的是样品相关的变化的光学制表数据,由于晶粒的存在下,表面等离子体激元的贡献,并引入使用的邻近力定理的错误。非乘法和衍射型的表面粗糙度修正的贡献进行检查。估计了由于金膜的多晶性质引起的贴片电势引起的电力。有限的尺寸和热效应被认为是可以忽略不计的。在62 nm和200 nm处的理论精度分别为1.69%和1.1%。在实验和理论误差的范围内,实验和理论之间非常好的一致性被确认,其特征在于在所有测量范围内的均方根偏差约为3.5 pN。得出的结论是,卡西米尔力相对于样品依赖的光学和电学性质的变化是稳定的,这开辟了新的机会,使用卡西米尔效应用于诊断目的。
2004-01-24 quant-ph
Repulsive Casimir forces and the role of surface modes
在最近的实验中,金属和悬浮在液体中的电介质之间的卡西米尔排斥已经被彻底研究。在本文中,我们考虑表面模式的三层系统的介电函数保证排斥。结果表明,表面模式起着决定性的作用,在这种现象在短的分离。对于玩具等离子体模型,我们发现在所有距离的表面模式的贡献。
2009-08-17 hep-th quant-ph
Casimir energy and entropy between dissipative mirrors
我们讨论了两个相同的,平行的平板之间的卡西米尔效应,强调耗散和温度的作用。从相当一般的假设出发,我们分析了在极限T->0的卡西米尔熵的行为,并将其与板在低频的反射系数的行为联系起来。我们还推导出一个公式中的总和模式,有效的耗散板,可以解释的阻尼量子振荡器。
2008-06-05 quant-ph
Field fluctuations near a conducting plate and Casimir-Polder forces in the presence of boundary conditions
本文研究无限大理想导电平板上量子电磁场的真空涨落。我们评估了如何改变真空涨落由于板修改Casimir-Polder两个原子之间的潜力放在附近的板。我们使用两种不同的方法来评估Casimir-Polder势在板的存在。他们还提供了新的见解Casimir-Polder原子间势的边界条件的作用,以及可能的概括更复杂的边界条件的迹象。
2006-05-02 quant-ph
Nonequilibrium Casimir effects of nonreciprocal surface waves
我们表明,在由非互易等离子体材料制成的基板附近的各向同性偶极粒子可以经历横向卡西米尔力和扭矩时,粒子的温度不同于板和环境。我们连接的横向力的存在非互易表面极化激元的非对称色散和存在的横向扭矩的自旋动量锁定这样的表面波。使用波动电动力学的形式主义,我们表明,横向力和扭矩的功能应该是实验观察到的掺杂锑化铟(InSb)放置在外部磁场的衬底,并为各种电介质颗粒。有趣的是,我们还发现,横向力和扭矩的方向取决于组成材料的颗粒,这表明基于横向非平衡Casimir物理的分选机制。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
An intuitive picture of the Casimir effect
卡西米尔效应预测了真空中两个平行的高反射板之间会出现吸引力,它在从量子场论和宇宙学到纳米光子学和凝聚态物理的各个物理学领域都起着至关重要的作用。然而,卡西米尔力仍然缺乏直观的解释,目前的推导依赖于正则化程序来消除无穷大。本文从狭义相对论出发,等效处理空间和时间坐标,克服了量子电动力学的不通过定理,得到了自由空间电磁场的局域相对论量子描述。当扩展到腔,我们的方法可以用来计算Casimir力直接在位置空间中,而不引入截止频率。
2022-03-27 quant-ph
Casimir Energy of Confined Fields: A Role of the RG Invariance
讨论了重整化群不变性在计算有限费米子场模型的基态能量中的作用。详细研究了含有大质量费米子的(1+1)维MIT袋的情况。
2001-11-12 hep-ph hep-th quant-ph
Casimir-Polder interatomic potential between two atoms at finite temperature and in the presence of boundary conditions
本文计算了在非零温度下,无限大理想导电平板中两原子间的Casimir-Polder势。为了计算势,我们使用了一种基于电场的等时空间相关性的方法,该方法已经用于评估边界条件对原子间势的影响。这种方法也给出了一个透明的物理图片的作用,一个有限的温度和边界条件的Casimir-Polder潜力。我们得到了近区和远区势的解析表达式,并根据所涉及的参数,如原子-原子距离,原子-壁距离和温度的值,考虑了几种极限情况。
2007-08-16 quant-ph
Johnson noise and the thermal Casimir effect
本文研究了有限温度下相邻两金属细线间的热相互作用。结果表明,约翰逊电流在导线引起,通过电感耦合,它们之间的排斥力。这种热相互作用表现出所有令人费解的功能,最近发现在热Casimir效应的有耗金属板,这表明在Casimir问题中遇到的困难的物理根源在于板内的约翰逊电流之间的电感耦合。我们表明,在我们的简单模型中,所有的难题都得到解决,如果考虑到与电线的端点电容效应。我们的研究结果表明,电容有限尺寸效应可能发挥重要作用,在解决类似的问题,在热卡西米尔效应。
2007-07-26 quant-ph
Role of the Casimir force in the capacitive radio-frequency microelectromechanical switches
Central Astronomical Observatory at Pulkovo of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院普尔科沃中央天文台);Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University(彼得大帝圣彼得堡理工大学)
研究考虑真实材料特性和表面粗糙度时,圆柱形膜片与底电极间卡西米尔力对微机电开关性能的影响,发现短距离下卡西米尔力可能超过电力,影响开关稳定循环工作。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Perturbative Roughness Corrections to Electromagnetic Casimir Energies
在有效低能场论的框架下,得到了由于介电界面宏观粗糙度引起的Casimir自由能的微扰修正。它描述了电磁场与材料的相互作用,其等离子体频率$ω_p$决定了低能尺度。单界面散射矩阵在轮廓方差中的朴素微扰展开对粗糙度关联函数的短波长分量敏感。我们引入广义计数器项,减去和纠正这些高动量的贡献循环膨胀。对于首阶,计数器项由唯象等离子体模型确定。后者被发现是一致的低能量的描述。在长关联长度的限制下恢复了邻近力近似,并给出了Casimir力粗糙度修正的上限。重整化低能理论对粗糙度关联函数的高动量行为不敏感。改进后的理论的预测进行了比较,与未重整化模型和实验。的Casimir相互作用的接口与低水平的粗糙度被发现是很好地再现的平坦的平行板与测量的反射系数在一个距离是略小于平均分离的粗糙表面。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ontological aspects of the Casimir Effect
真空在卡西米尔效应中的作用是一个有争议的问题:卡西米尔力被不同地描述为一种“由边界改变零点电磁能”产生的现象,或者是一种“金属板之间的范德华力”,可以“不参考零点能量计算”。这两种描述都不是基于对物质与电磁场相互作用的一贯量子力学处理。然而,卡西米尔效应已经在宏观量子电动力学的框架内规范地描述。由于这个原因,可以看出力是由于波动电流与零点辐射的耦合而产生的,并且正是在这种限制意义上,这种现象需要零点场的存在。另一方面,对卡西米尔效应的相互冲突的描述似乎源于不充分的本体论,在这种本体论中,一种毫无根据的形而上学的优先权被分配给了物质或场。这种本体论的错误可能会直接影响到宇宙学常数的问题和热平衡状态下卡西米尔力的正确预测。
2013-07-23 quant-ph
Nonlocal impedances and the Casimir entropy at low temperatures
研究了Casimir力的温度依赖性问题。具体地,在低温极限的熵行为,引起了文献中的争论,进行了分析。它强调的是,在$T\to0$限制的弛豫频率的行为不发挥物理作用,因为异常集肤效应占主导地位,在这个范围内。与以前的作品,其中近似Leontovich阻抗用于分析的非局部效应相比,我们给出的问题的描述在精确的非局部阻抗。发现只有在$s$极化对Casimir力的经典部分没有贡献的情况下,Casimir熵才在$T\to0$处趋于零.然而,熵从负的一面接近零,在我们看来,不能被认为是令人满意的。分析了文献中提出的负熵问题的解决方案,并指出它不能被认为是完全的。强调了热卡西米尔效应的危机。
2005-08-08 quant-ph
Normal and lateral Casimir force: Advances and prospects
讨论了由不同材料构成的真实物体之间的Casimir力的实验和理论结果。特别注意的是支付的正常Casimir力的计算垂直于表面的Lifshitz理论的帮助下,考虑到自由载流子的作用。给出了作用在金属、电介质和半导体材料之间的热卡西米尔力的理论结果,并与现有的实验数据进行了比较。主要的注意力集中在可能性控制的大小和符号的卡西米尔力的应用在纳米技术。在这方面,我们考虑用激光对金属和半导体测试体之间的卡西米尔力进行光学调制的实验。另一种选择是使用铁磁材料,特别是铁磁材料。在某些条件下,这允许得到卡西米尔排斥。作用在正弦波纹表面之间的横向Casimir力可以被认为是由电磁场零点振荡引起的某种非接触摩擦。最近的实验和计算,使用精确的理论已经证明了衍射型效应在这种现象中的作用,并有可能得到不对称的力分布。结果表明,Casimir力在纳米尺度上的各种器件的运行中可能起着重要的作用。
2010-10-22 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Low temperature Casimir-Lifshitz free energy and entropy: the case of poor conductors
关于卡西米尔力的温度修正的争论已经持续了近十年,没有解决方案,最近已经扩展到包括半导体材料。我们回顾了一些理论方面的正式违反能斯特的热定理的上下文中的Casimir Lifshitz热力学和介电常数相对于虚频的主导项的指数的作用。一个一般的形式主义计算的温度修正自由能在低温下的系统,不表现出这样的异常,和低温下的行为的自由能在半空间之间的间隙的导电性差的材料建模与德鲁德型介电常数计算。
2008-09-04 quant-ph
Role of the Casimir force in micro- and nanoelectromechanical pressure sensors
该研究计算了微纳机电压力传感器中的卡西米尔力,揭示其在膜-基底间距小于100 nm时会导致传感器塌缩,并确定了可用于安全测量的稳定平衡位置,为下一代更小尺寸传感器设计提供理论依据。
2024-08-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Effect of Epsilon-Near-Zero (ENZ) Modes on the Casimir Interaction between Ultrathin Films
首次从实频率力分布角度研究超薄膜间 Casimir 相互作用,发现 ENZ 模式产生显著排斥贡献且与间距无关,揭示了其在纳米机械系统中的工程化潜力。
2022-05-06 physics.optics quant-ph
How modes shape Casimir Physics
随着时间的推移,模式一直在影响着对物理系统的理解。至少自卡西米尔效应的预测以来,它们在卡西米尔物理学和理解该研究领域的不同典型现象方面也发挥了非常重要的作用。在平衡态模式提供了量子系统中零点能量和不可约涨落之间的直接联系,为相互作用的物理学提供了解剖学视角。在非平衡系统中,模式对于理解量子涨落引起的现象的行为是决定性的,突出了决定其强度和功能依赖性的关键方面。在这篇文章中,我们回顾了最近的一些研究和结果,突出了模式如何影响卡西米尔物理学和他们在塑造我们对这一研究领域的理解中发挥的核心作用。
2022-12-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal experimental test for the role of free charge carriers in thermal Casimir effect within a micrometer separation range
我们提出了一个通用的实验来测量之间的差分Casimir力的Au涂层球和两个半的结构板覆盖有P掺杂的Si覆盖层。覆盖层中自由载流子的浓度选择为略低于临界浓度,或发生从电介质到金属的相变。结构板的一半是绝缘的,而另一半是由黄金制成的。对于前者,我们考虑两种不同的结构,一种由体高电阻率Si和另一种由体高电阻率Si随后的二氧化硅层组成。微分Casimir力计算内的Lifshitz理论使用四种方法,已在文献中提出的自由载流子的作用,在金属和介电材料与量子涨落相互作用。根据这些方法,Au在低频率下由Drude或等离子体模型描述,而在室温下介电材料中的自由载流子被考虑或忽略。它示出的差分Casimir力的值,在微米分离范围内使用这四种方法计算,是广泛不同的彼此,可以很容易地区分实验。结果表明,对于所有的方法的差分卡西米尔力的热分量是足够大的直接观察。估计了该实验中可能存在的误差和不确定性,并讨论了它对量子涨落理论的重要性。
2017-05-10 cond-mat.other quant-ph
The Casimir Force between Two Graphene Sheets: 2D Fresnel Reflection Coefficients, Contributions of Different Polarizations, and the Role of Evanescent Waves
本文推导含空间色散的石墨烯二维 Fresnel 反射系数,利用极化张量与 Lifshitz 公式分析不同偏振及传播、倏逝波对卡西米尔压力的贡献,并据此探讨金属体系理论与实验一致的途径。
2023-11-01 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Polaritonic Contribution to the Casimir Energy between two Graphene Layers
我们研究了表面极化激元在狄拉克模型描述的两个石墨烯层之间的零温Casimir效应中的作用。一个参数的方法,使我们能够准确地计算相关模式的色散关系,并评估其贡献的总卡西米尔能量。随着层间距离的增加,所产生的力的特征是从吸引力到排斥力的符号变化。与金属板的类似计算相反,我们的渐近分析表明,在小的分离处,极化激子的贡献相对于总能量可以忽略不计。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Demonstration of Angle Dependent Casimir Force Between Corrugations
用原子力显微镜测量了正弦波纹镀金板和球体之间在波纹之间不同角度下的法向Casimir力。结果表明,所测得的力值偏离了邻近力近似,与基于梯度展开的理论(考虑了几何和材料性质的相关效应)相一致。我们分析了温度的作用。所获得的结果打开了新的机会,在微机械系统中的卡西米尔效应的控制。
2013-05-03 cond-mat.other quant-ph
Casimir effect: Edges and diffraction
卡西米尔效应是指由于场的量子涨落而在真空中的导电板之间存在宏观力。这些力在纳米级机械装置的设计中起着重要的作用。精确的实验观测这一现象的动机发展的新的理论方法在处理不同的几何形状,温度等的影响在这次演讲中,我将集中在一个新的方法,我们已经开发出的计算贡献的Casimir效应由于衍射从边缘和孔在不同的几何形状,在零和有限的温度。
2011-11-03 hep-th quant-ph
Quantum and Critical Casimir Effects: Bridging Fluctuation Physics and Nanotechnology
本综述系统梳理量子与临界卡西米尔效应的理论及实验研究,对比二者异同,分析材料、几何、温度等的影响及相关前沿方向,阐明其底层物理,助力纳米力学、光力学与量子技术应用发展。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Casimir-Lifshitz force with graphene: theory versus experiment, role of spatial non-locality and of losses
本研究分析石墨烯电磁响应的空间非局域性和损耗对Casimir-Lifshitz力的影响,通过三种模型计算并与实验对比,发现实验参数下非局域性和损耗可忽略,为相关实验对比提供参考。
2025-06-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Vacuum-excited surface plasmon polaritons
我们分离的背景介质,允许在一个广义的洛伦兹规范的电和磁的时间依赖性的麦克斯韦方程。在一个类似于动态卡西米尔效应(DCE)的过程中,我们讨论了如何在真空中产生表面等离子体激元(SPP),通过随时间变化的介质和磁性绝缘体在金属界面的TM和TE分支,分别。我们建议如何扩展目前提出的DCE实验,以建立和检测这些激励。数值模拟(没有任何近似)表明,真空激发的SPP可以是类似的幅度在这样的实验中的光子产生率。与DCE光子相反,检测真空激发的SPP的潜在益处是参数增强不需要轴向方向上的密封腔,并且检测设备可能能够使用简单的相位匹配技术。对于恒定磁导率的情况,$μ$、TM分支SPP和光子不像TE光子那样遭受失谐和衰减。
2015-06-17 cond-mat.mes-hall hep-th physics.optics
A short review of the Casimir effect with emphasis on dynamical boundary conditions
我们给出了一个简短的回顾静态和动态卡西米尔效应,回顾他们的历史预测,以及他们最近的实验验证。我们强调所谓的{ \it动态边界条件}所起的中心作用(其中边界条件取决于场的二阶时间导数)在Wilson等人的动态Casimir效应的实验验证中,我们接着回顾我们以前关于动态边界条件下静态Casimir效应的工作,概述了如何计算所谓的局部Casimir能量、总Casimir能量和Casimir力。作为一个未来的角度来看,我们给这个工作的方向应该推广到把理论预测的动态卡西米尔效应实验的一个严格的基础。
2022-03-04 hep-th quant-ph
Effect of increased stability of peptide-based coatings in the Casimir regime via nanoparticle doping
我们发现,由于电磁涨落的作用,掺杂金属纳米颗粒的肽薄膜和涂层更稳定。结果表明,对于掺杂的自支撑真空肽膜的Casimir吸引力变得更大的幅度。对于涂覆有肽膜的介电基板,纳米颗粒掺杂导致更宽范围的膜厚度,其中卡西米尔压力是有吸引力的,并且在极值点处导致更大的压力幅度。用磁性纳米颗粒掺杂肽涂层保留了三聚体酮的所有优点,同时赋予涂层超顺磁性,这可以显着扩展生物电子学的应用领域。
2020-10-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Mode structure and polaritonic contributions to the Casimir effect in a magneto-dielectric cavity
我们提出了一个完整的分析模式的频谱在由两个平行的板,其中之一是磁介质,例如超材料,而另一个是金属形成的腔,并获得色散关系的封闭形式。腔壁的光学特性描述的有效介电常数和磁导率的现实模型。表面极化激元,即电磁模式,至少有部分的倏逝字符,被证明是占主导地位的卡西米尔相互作用在小的分离。我们详细分析了s-极化极化激元,这是一个磁介电配置的特性,并讨论了它们在排斥卡西米尔力的作用。
2013-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Demonstration of the Casimir force between ferromagnetic surfaces of a Ni-coated sphere and a Ni-coated plate
利用动态原子力显微镜研究了两个铁磁界面之间的Casimir相互作用。实验数据被发现是在很好的一致性与预测的Lifshitz理论结合等离子体模型的方法的磁性边界面。它示出,对于磁性材料的假设补丁电位的作用是相反的,所需的数据与德鲁德模型的和解。
2013-03-29 cond-mat.other quant-ph
Surface Divergences and Boundary Energies in the Casimir Effect
尽管自1948年以来,卡西米尔(Casimir)或量子真空(quantum vacuum)、不同物体之间的力或单个物体的自应力已经用各种不同的方法计算过,但它们总是受到分歧的困扰。这些分歧中的一些与体积相关联,并且因此可以或多或少地被明确地移除,而其他分歧与表面相关联。对这些问题的解释一直颇有争议。特别神秘的是有限的总自能和局部能量密度的表面发散之间的矛盾。在本文中,我们澄清的作用,表面分歧。
2006-02-01 hep-th quant-ph
Casimir forces on a silicon micromechanical chip
量子涨落引起范德华力和卡西米尔力,它们在亚微米间距的电中性物体之间的相互作用中占主导地位。在微型化的趋势下,这种量子电动力学效应有望在微纳机械器件中发挥重要作用。然而,在芯片级上利用卡西米尔力仍然是一个主要的挑战,因为迄今为止所有的实验都需要将外部物体手动定位在机械元件附近。在这里,通过将力传感微机械梁和静电致动器集成在单个芯片上,我们演示了同一衬底上的两个微加工硅元件之间的Casimir效应。可以实现两个近平面相互作用表面之间的高度平行,因为它们在单个光刻步骤中被限定。除了为Casimir力测量提供紧凑的平台外,该方案还开启了使用非常规形状的光刻定义组件来定制Casimir力的可能性。
2013-05-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Problems with the Casimir Vacuum Energy
一个关键的外观是采取在卡西米尔效应的计算。边界条件起着重要的作用,应该以物理方式施加。只有当不同的正则化方案产生相同的结果时,才能获得真空能量的可接受的结果。在完全QED和低能有效场论中,由于电磁真空涨落引起的两平行板间Casimir力的辐射修正都得到了不同的结果。在有效拉格朗日量中加入表面项后,QED结果就可以理解了。最后指出了$S^3$上电磁真空能存在的问题并提出了解决办法。本文还讨论了该结果的高阶修正结构。
2000-09-18 hep-ph quant-ph
Strong Casimir force reduction through metallic surface nanostructuring
真空中物体之间的卡西米尔力可以理解为它们与无限数量的波动电磁量子真空模式相互作用产生的,导致对相互作用物体的形状和材料的复杂依赖。在小间距成为主导,力在纳米力学和物体操纵在纳米尺度上发挥了重要作用,导致相当大的兴趣,在确定结构的卡西米尔相互作用的行为显着不同的众所周知的平行板之间的吸引力。在这里,我们的实验表明,通过纳米结构的相互作用的金属表面在尺度低于等离子体波长之一,可以观察到一个意想不到的制度在卡西米尔力。用具有亚100 nm特征的深金属层状光栅替换平坦表面强烈抑制卡西米尔力,并且对于大的表面间分离,将其降低到超出任何现有理论预测所预期的程度。
2013-10-01 physics.optics quant-ph
Topological Casimir effect in Maxwell Electrodynamics on a Compact Manifold
我们研究了拓扑Casimir效应,其中额外的真空能量是由于理论的拓扑特征而出现的,而不是由于物理传播自由度的传统波动。我们计算了定义在紧致流形上的量子麦克斯韦理论中相应的拓扑项。在数值上,拓扑效应比传统的卡西米尔效应小得多。然而,我们认为,拓扑卡西米尔效应是高度敏感的外部磁场,这可能有助于区分它从传统的卡西米尔效应。令人惊讶的是,外部磁场扮演着$θ$态的角色,类似于QCD中的$θ$真空,或拓扑绝缘体中的$θ=π$。
2013-05-20 hep-ph hep-th quant-ph
Generation of quantum steering and interferometric power in the Dynamical Casimir Effect
我们分析了动态卡西米尔效应作为量子技术资源的作用,如量子密码学和量子精密测量。特别是,我们考虑的Einstein-Podolsky-Rosen转向和高斯干涉功率的产生,两种有用的形式的非对称量子关联,在超导量子干涉器件调制的超导波导。我们表明,虽然需要一定的压缩值,以克服热噪声,并引起转向,任何非零压缩产生干涉功率,实际上与热噪声增加。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Experiment and theory in the Casimir effect
卡西米尔效应是真空中两个平行的、紧密间隔的、不带电的金属板之间的吸引力。这种现象在1948年就被理论预测到了,直到最近几年才得到可靠的实验研究。事实上,当相对论效应开始起作用时,卡西米尔力与我们熟悉的范德华力在相对大的分离情况下是相似的。本文综述了用扭摆、原子力显微镜和微机械扭振子测量卡西米尔力的重要实验。特别注意的是热卡西米尔力之谜,即,当把利弗希茨色散力理论应用于实际金属时,热力学第三定律显然受到了破坏。之后,我们讨论了Casimir力在纳米系统中的作用,包括静摩擦现象,驱动器,以及氢原子与碳纳米管的相互作用。Casimir效应的约束预测的额外的维统一计划和其他物理超出标准模型的应用也被考虑。
2006-09-19 cond-mat.other hep-th quant-ph
Universality from Quadratic Angular-Momentum Operations: Exact Dynamical Lie Algebras and the Role of the Casimir Obstruction
Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);Universität des Saarlandes(萨尔兰大学);Université Paris Cité, CNRS, Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,材料与量子现象实验室)
本文研究二次角动量运算的普适性,证明在固定粒子数子空间上实现普适控制,但抽象动力学李代数受Casimir障碍限制,并精确刻画了相应代数结构。
2026-09-15 math-ph math.MP quant-ph
Casimir force measurements in Au-Au and Au-Si cavities at low temperature
我们报告的Casimir力的测量在一个球平面几何形状使用低温力显微镜移动力探针在不同的材料在原位。我们展示了相互作用表面的静电环境如何在弱力测量中起着重要作用,并且可以在大距离处克服Casimir力。在最小化这些寄生力后,我们测量了在100-400 nm距离范围内的镀金球和镀金或重掺杂硅表面之间的卡西米尔力。我们将实验数据与理论预测进行比较,并讨论了扫描仪校准中的系统误差对实验与理论一致性的影响。在两个表面的相对力相比,在短距离的理论,这表明卡西米尔力实验是敏感的相互作用表面的介电特性。
2012-01-13 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Casimir energy for spherically symmetric dispersive dielectric media
考虑了球对称介质中电磁场的真空能量,色散关系中有一个截止频率。介质之间的这种频率相关的边界条件的效果被描述的{ \it不完整} $ζ$ -功能的问题。贝塞尔函数的德拜渐近展开的使用允许确定主导(体积,面积,.)Casimir能量中的能量。应用这些表达式的情况下,气泡浸没在水中进行了讨论,并发现与Schwinger的建议一致的Casimir能量在声致发光中发挥的作用的结果。PACS:03.70。k,12.20.Ds,78.60.Mq
2001-07-04 hep-th math-ph math.MP
The Casimir effect: Recent controversies and progress
本文综述了量子真空涨落存在所隐含的现象,并着重介绍了近四年来的新发现。将平行板间的Casimir力重新导出为$δ$函数势面的强耦合极限。表面分歧的作用是明确的。本文从Lifshitz公式的几何光学推导出发,并对Casimir-Polder力进行了重新推导,给出了与实际材料间Casimir力测量有关的效应的总结。大量的注意力被给予最近的争论有关的温度修正实际金属表面之间的Casimir力。的邻近力近似的新的改进的摘要,其次是目前的实验情况的概要。Casimir自应力的新结果的报告,再次基于$δ$功能的潜力。本文介绍了介质体自应力分歧的研究进展,特别是介质柱自应力的连续计算。本文综述了孤子的Casimir效应以及动态Casimir效应的研究现状。讨论了从量子涨落的角度来理解暗能量的可能性。在整个过程中,强调了量子真空能在基础物理学中的中心地位。
2004-06-02 astro-ph hep-th quant-ph
Sign of the Casimir-Polder interaction between atoms and oil-water interfaces: Subtle dependence on dielectric properties
我们表明,惰性气体原子(溶解在水中)和油-水界面之间的Casimir-Polder能量是高度表面特异性的。不同的油既有排斥作用(如己烷),又有吸引作用(如甘油和环癸烷)。对于几种中间油(例如十六烷、癸烷和环己烷),在同一系统中可以发现吸引力和排斥力。在这些油-水界面附近的相互作用是排斥在非延迟的限制和转向吸引力在较大的距离作为延迟变得重要。这些高度表面特异性的相互作用可能在生物系统中发挥作用,其中表面可能或多或少地接近溶解的原子。
2012-06-07 cond-mat.soft physics.chem-ph quant-ph