Matter-screened Casimir force and Casimir-Polder force in planar structures
使用最近发展的Casimir力理论（Raabe C和Welsch D-G 2005 Phys.Rev.A71013814），我们计算作用在平面壁前面的板上的力以及在板是填充壁前面的空间的物质的一部分的情况下作用在板上的力。我们表明，在介电常数接近于1的介质板的极限下，在前一种情况下获得的力减小到普通的，即，作用在孤立原子上的非屏蔽Casimir-Polder力。在后一种情况下，理论产生了被周围物质屏蔽的卡西米尔-波尔德力。
2005-11-16 quant-ph
Attractive Casimir Forces in a Closed Geometry
研究了作用在任意截面导电活塞上的Casimir力。我们找到了矩形截面的精确解，以及当截面为任意形状时，小高宽比渐近展开式中的前三项。尽管由于壁的存在而减弱了，卡西米尔力却总是有吸引力的。对于相关的构型，如立方体，排斥卡西米尔力的声明是无效的截止依赖性。
2006-01-28 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Finite-Element Simulation of Casimir Forces in Arbitrary Geometries
建立了三维有限元数值模拟方法，研究了任意几何形状下的Casimir力。通过与解析方程计算结果的比较，验证了该程序的正确性。将模拟应用到以前未评估的配置中，发现了新的Casimir特性，例如沟槽状结构中的排斥Casimir力。
2004-05-04 quant-ph
An exact solution for the Casimir force in a spherically symmetric medium
我们计算了量子真空的力，卡西米尔力，在球对称介质中，麦克斯韦的鱼眼，周围有一个完美的镜子，并得出一个精确的解析解。我们的解决方案质疑了球面镜的卡西米尔力是排斥力的观点--我们发现了一种在镜面处发散的吸引力。
2011-07-03 quant-ph
The Casimir force for passive mirrors
我们证明了具有任意频率依赖反射率的反射镜之间的Casimir力服从由于因果性和无源性而产生的边界。该力总是小于两个完全反射镜之间的卡西米尔力。特别是对于窄带反射镜，发现力随着反射镜的带宽而减小。
1998-01-23 quant-ph
Reduction of the Casimir force using aerogels
通过使用基于氧化硅的气凝胶，我们在数值上表明，卡西米尔力可以减少几个数量级，使其在纳米器件中的影响可以忽略不计。即使当气凝胶沉积在金属基底上时，也存在卡西米尔力的这种降低。为了计算Casimir力，我们使用有效介质介电函数如Clausius-Mossotti近似来模拟氧化硅气凝胶的介电函数。结果表明，气凝胶的孔隙率和气凝胶的厚度都可以作为控制参数，以减少卡西米尔力的大小。
2007-08-02 quant-ph
Is repulsive Casimir force physical?
本文研究了非平面几何构型的电荷中性理想导体的Casimir力。这些构型是：（1）板-半球，（2）半球-半球和（3）球壳。由此产生的卡西米尔力，这些物理安排已被发现是有吸引力的。Boyer在球壳上发现的Casimir排斥力是一种特殊情况，它要求球具有严格的材料性质，以及球内外波模的特定边界条件。最后讨论了检测球的Boyer排斥Casimir力的必要判据。
2004-08-30 quant-ph
Casimir interaction of dielectric gratings
我们推导出两个任意周期介质光栅之间的卡西米尔力的精确解，并通过将其应用于两个纳米结构硅光栅来说明我们的方法。我们还再现了最近在硅光栅和金球之间测量的Casimir力梯度[1]，并考虑了力的材料依赖性。我们发现我们的理论结果和测量值之间的绝对力值和精确的力和PFA预测之间的比率很好的协议。
2008-09-11 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Repulsive and restoring Casimir forces with left-handed materials
研究了电磁特性可控的左手材料平板间的Casimir排斥力。Casimir力的符号由材料的电、磁性质决定，并指出排斥力的形成与两平板的波阻抗有关。研究了Casimir力的符号随距离的变化。特别强调的恢复卡西米尔力，可能会发现存在于理想导电材料和超材料板。这种回复力是真空中系统振荡的自然动力，也可用于系统稳定。
2008-03-24 quant-ph
Nonequilibrium thermal Casimir-Polder forces
本文研究了非均匀温度磁电环境中内能-本征态非相干叠加态原子上的非平衡Casimir-Polder力。在宏观量子电动力学的框架下求解了原子-场耦合动力学后，我们导出了热Casimir-Polder力的一般表达式。
2010-01-04 quant-ph
Quantum-electrodynamical approach to the Casimir force problem
我们从麦克斯韦应力张量出发，利用量子电动力学腔模导出了Casimir力的表达式。与类似的计算相比，我们的方法是直接的，不依赖于复杂的数学外推关系。
2012-01-05 quant-ph
Comment on the temperature dependence of the Casimir force
讨论了Casimir力的线性温度修正。在最近的实验中，修正对于被测物体之间的微小分离是很重要的，而在理想导体的情况下，修正就消失了。
2000-04-02 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
It is well known that residual electrostatic forces create significant difficulties to precise measurements of the Casimir force and to wide use of Casimir-operated microdevices. We experimentally demonstrate that with the help of Ar-ion cleaning of the surfaces it is possible to make electrostatic effects negligibly small as compared to the Casimir interaction. Our experimental setup consists of the dynamic atomic force microscope supplemented with an Ar-ion gun and argon reservoir. The residual potential difference between the Au-coated surfaces of a sphere and a plate was measured both befo…
2018-03-01 quant-ph
On the Shape Dependence of the Tangential Casimir Force
在电磁场理想边界条件-边界上的完全反射的情况下，数值计算了齿条的法向和切向Casimir力。由此产生的切向力似乎基本上取决于形状。相对较小的形状变化导致切向力的本质变化，而法向力几乎保持不变。
2013-04-19 quant-ph
Casimir Force for Arbitrary Objects Using the Argument Principle and Boundary Element Methods
在各种物体之间的卡西米尔力的模拟的最新进展已经允许传统的计算电磁求解器被用来找到卡西米尔力在任意三维物体。这些方法的基础理论需要量子场论和统计物理学的知识和操作。我们提出了一个计算的Casimir力的矩量法通过幅角原理。这种简化的推导允许在矩量矩阵中有更大的自由度，其中可以使用自变量原理来计算任意几何形状和材料的卡西米尔力，并使用各种计算电磁技术。
2013-05-06 quant-ph
Casimir forces in a Plasma: Possible Connections to Yukawa Potentials
本文对等离子体中理想金属表面之间的屏蔽Casimir效应进行了理论和数值计算。我们展示了电子-正电子等离子体中的卡西米尔效应如何对核相互作用做出重要贡献。结果表明，Casimir力和核子力之间存在着由介子介导的联系。正确的核能和介子质量似乎自然地从屏蔽的卡西米尔-利夫希茨效应中出现。
2014-09-03 quant-ph
Reply to ``Comment on ``Lateral Casimir Force beyond the Proximity Force Approximation'' ''
我们回复我们的信件arXiv：quant-ph/0603120上的评论arXiv：quant-ph/0702060 [Phys. Rev. Lett. 100402（2006）]
2007-02-09 quant-ph
Multiple Scattering Casimir Force Calculations: Layered and Corrugated Materials, Wedges, and Casimir-Polder Forces
描述了多重散射技术在计算卡西米尔能量中的各种应用。这些包括各种尺寸和形状的稀释体之间的相互作用，温度依赖性，与多层和波纹体的相互作用，以及精确可解的可分离体的新例子。
2009-10-16 hep-th quant-ph
Casimir Forces in Multi-Sphere Configurations
我们计算了$N$球系综中孤立介质球上的Casimir力，该力是由于球集合的多重相互作用引起的。特别是，我们认为介电球浸没在其他一些背景电介质。作为例子，计算了零温和有限温下两球和三球之间的Casimir力。对于一个非常大的数量的领域，我们认为一个大的$N$缩放限制的Casimir力。
2010-05-06 quant-ph
Casimir force in the presence of a magnetodielectric medium
本文利用路径积分方法对磁介质中的电磁场进行量子化，研究了介质中的Casimir效应。对于给定的具有确定的电和磁磁化率的介质，得到了Casimir力的显式表达式，它与量子电磁真空中两导电平行板之间的Casimir力的原始表达式一致.
2010-09-18 quant-ph
Halving the Casimir force with conductive oxides
通过调整相互作用表面的介电函数来修改Casimir效应的强度的可能性被认为是微和纳米机电系统发展中的一个独特机会。然而，在空气中，除非使用贵金属，否则由捕获的电荷产生的静电力会克服卡西米尔吸引力，从而在环境条件下没有利用卡西米尔力工程的空间。在这里，我们表明，在导电氧化物的存在下，卡西米尔力可以是占主导地位的相互作用，即使在空气中，和导电氧化物的使用允许一个减少卡西米尔力高达2倍时相比，贵金属。
2009-06-17 quant-ph
Casimir force of expulsion
从理论上证明了在纳米尺度的开放金属腔中存在非补偿Casimir力的可能性。力表现为开放的空腔向其最小开口的时间恒定的排出。找到了最佳参数的开口的角度，“生产线”的空腔和它们的长度在那里的排斥力是最大的。该理论是为梯形配置，特别是平行镜的经验，在零一般排斥力的横向Casimir压力和纵向压缩。
2012-08-01 quant-ph
Exact results for Casimir forces using Surface Impedance: Nonlocal Media
我们表明，精确的结果得到任意材料之间的Casimir力的计算使用表面阻抗的概念，在一个平凡的方式获得在完美导体的极限力，也Lifshitz公式在半无限介质的极限。作为一个例子，我们提出了一个完整的和严格的计算的Casimir力之间的两个金属半空间描述的流体动力学非局部介电响应。
2003-06-20 quant-ph
Lateral projection as a possible explanation of the nontrivial boundary dependence of the Casimir force
我们发现横向投影的Casimir力的配置的一个球以上的波纹板。这个力倾向于在最近的最大值方向上改变球体位置。给出了描述波纹板上球体不同位置的概率分布，并与Casimir力的非平凡边界依赖性实验数据进行了拟合。
2000-08-24 quant-ph
The Casimir force between parallel plates separated by anisotropic media
研究了各向异性介质中两平行板间的Casimir力。本文从理论上计算了两平行平板间填充各向异性介质时的Casimir力。结果表明，板间材料的各向异性对Casimir力有显著的影响，特别是对Casimir力的方向有显著的影响。如果忽略中间材料的各向异性使力成为排斥力（吸引力），相反，考虑各向异性可能会产生额外的吸引力（排斥力）。本文还讨论了这一现象的物理解释。
2015-06-26 quant-ph
The widely-adopted proximity-force approximation (PFA) to estimate normal Casimir forces is known to be asymptotically exact at vanishing separations. In this letter, we propose a correction to the PFA, which is sufficiently accurate in predicting displacement-induced lateral Casimir forces between a sphere and a grating, for separation-to-radius ratio up to 0.5, far beyond the limit within which the application of PFA is previously restricted. Our result allows convenient estimation of Casimir interactions and thus shall be useful in relevant experimental and engineering Casimir applications.…
2018-07-15 physics.optics quant-ph
Thermal noise limitations to force measurements with torsion pendulums: Applications to the measurement of the Casimir force and its thermal correction
本文对扭振系统的热噪声进行了一般性分析。分析了扭转角通过电子反馈保持固定的具体情况。这种分析适用于最近的实验，采用扭摆测量卡西米尔力。本文讨论了卡西米尔力高精度测量距离的极限，特别是阐述了测量热修正的前景。
2004-08-04 quant-ph
New features of the thermal Casimir force at small separations
不同温度下的热Casimir力的差异在真实金属之间示出的增加与分离距离的减小。这为证明卡西米尔力的热依赖性提供了新的机会。两个配置的两个平行的板和一个球以上的板被认为是。热卡西米尔力的理论描述的不同方法，导致不同的可测量的预测。
2003-02-20 quant-ph
Modal Approach to Casimir Forces in Periodic Structures
提出了一种计算两个周期调制表面之间有限温度Casimir相互作用的模式方法。散射公式和图案化表面的反射矩阵的计算分解成结构的自然模式的电磁场。从深蚀刻的硅光栅的Casimir力梯度进行评估，使用模式的方法，并与实验进行比较验证。计算了二维周期性结构的Casimir力，并研究了其与邻近力近似的偏差。
2010-08-20 quant-ph
Development of a high sensitivity torsional balance for the study of the Casimir force in the 1-10 micrometer range
我们讨论了一个建议，以测量卡西米尔力的平行板配置在$1-10μ$ m范围内通过高灵敏度的扭转平衡。这将允许测量对卡西米尔力的热贡献，从而区分迄今为止讨论的各种方法。在这个距离范围内的卡西米尔力的精确控制也需要改善的限制，非牛顿力的存在，在微米范围内预测的统一模型的基本相互作用。
2006-11-09 quant-ph
On the Origin of the $\log d$ Variation of the Electrostatic Force Minimizing Voltage in Casimir Experiments
卡西米尔力的许多实验测量已经观察到电压的对数距离变化，其使球-平面几何形状中的板之间的静电力最小化。我们表明，这种变化可以简单地理解从几何平均的表面电位补丁与邻近力近似。
2011-06-17 quant-ph
We discuss the Casimir effect for boundary conditions involving perfect electromagnetic conductors (PEMCs). Based on the corresponding reciprocal Green's tensor we construct the Green's tensor for two perfectly reflecting plates with magnetoelectric coupling (non-reciprocal media) within the framework of macroscopic quantum electrodynamics. We calculate the Casimir force between two PEMC plates in terms of the PEMC parameter M and the duality transformation angle $θ$ resulting in a universal analytic expression that connects the attractive Casimir force with the repulsive Boyer force. We relat…
2017-10-04 quant-ph
On the calculation of the Casimir forces
卡西米尔力是由边界插入引起的真空零点能量变化的表现。我们展示了如何可以计算卡西米尔力的考虑被抑制的边界的真空波动，并重新推导了一系列的几何形状的标量卡西米尔效应。对于平面的情况下，一个有限的普遍的力是自动发现的。对于弯曲的几何形状形式发散的表达式遇到，我们认为这在很大程度上是由于发散的自能的边界有助于力。这个想法是支持计算的影响，一个固定的周边楔弧几何形状在两个维度。
2007-12-12 cond-mat.other cond-mat.stat-mech hep-th
Standing wave vs Green's function approach to the Casimir force problem
在简要回顾了我们以前用驻波方法求解Casimir力问题之后，我们从物理的角度考虑了Lifshitz温度格林函数方法及其优点。使用他的公式，专门用于完美反射镜，我们提出了一个定量的讨论温度对吸引力的影响。
2012-05-29 quant-ph
The electronic Casimir-Polder force in a 1D tight-binding nanowire
本文采用紧束缚跳跃模型，研究了一维纳米线附近两个非相互作用杂质原子的作用。两个杂质之间的虚单电子跳跃将引起取决于两个杂质的距离的额外能量，这给出了电子Casimir-Polder效应。我们发现两个杂质之间的Casimir-Polder力随着杂质-杂质距离的增加呈指数衰减。并详细讨论了纳米线和有限温度对Casimir-Polder力的影响。
2014-02-23 quant-ph
Template-stripped gold surfaces with 0.4 nm rms roughness suitable for force measurements. Application to the Casimir force in the 20-100 nm range
使用模板剥离的方法，宏观金表面的均方根（RMS）粗糙度小于0.4 nm的制备，使它们在纳米范围内的表面相互作用的研究是有用的。这种基板的效用是通过测量的Casimir力在20和100 nm之间的表面分离，从而与理论吻合良好。该协议的意义和量化的解决，以及一些方法方面的测量卡西米尔力的高精度。
2000-08-02 quant-ph
Detecting Casimir Forces through a Tunneling Electromechanical Transducer
我们建议使用隧道机电换能器动态检测两个导电表面之间的卡西米尔力。卡西米尔力的最大距离应该与我们的方法检测是大约$1 μ$ m，而下限是由接近表面的能力。这种技术应该允许研究在相同的距离范围内的重力，以及真空摩擦，只要使用非常低的耗散机械谐振器。
1995-03-01 quant-ph
Casimir forces between nano-structured particles
我们开发了一个三维（3D）有限物体与内部颗粒结构之间的Casimir力的计算研究。模型中的物体由具有偶极相互作用的纳米尺寸的球形颗粒的有限排列组成。在这个模型系统中，人们既可以研究卡西米尔力的基本性质，也可以研究改变构成粒子的纳米结构材料的参数所产生的影响;最后一种研究导致了卡西米尔力的控制形式，并深入了解了可能的技术应用。我们提出了这两种研究的例子。
2008-06-12 quant-ph
Casimir-Polder force density between an atom and a conducting wall
在本文中，我们计算Casimir-Polder力密度（每单位面积上的力作用在表面的元素）的金属板放置在前面的中性原子。为了获得力密度，我们使用与电磁应力张量相关的量子算符。我们明确地表明，该力密度在板上的积分再现了作用在板上的总力。这一结果表明，虽然力是作为表面元素-原子贡献的总和获得的，但应力张量方法在评估作用于宏观物体的力时也包括Casimir-Polder力的非加性分量。
2006-11-14 quant-ph
Fluctuations of the Casimir-Polder force between an atom and a conducting wall
考虑了系统基态中中性原子与理想导电壁之间Casimir-Polder力的量子涨落。为了得到原子-壁面力的涨落，我们首先定义了一个与原子在电磁场中所受的力直接相关的算符，并使用了一个时间平均的力算符，以避免在力的涨落中出现紫外发散。该时间平均力算子考虑到任何测量都涉及有限时间。我们还计算了两个导电壁之间的Casimir-Polder力涨落。这些Casimir-Polder力波动的实验观测性也进行了讨论，以及测量的持续时间的相对力波动的依赖性。
2007-06-12 quant-ph
Control of the Casimir Force Using Semiconductor Test Bodies
我们描述了实验和相关的理论工作的测量卡西米尔力使用半导体测试机构。这一领域的研究始于2005年，已经取得了一些重要和有趣的成果。具体而言，卡西米尔力或其梯度测量的配置中的Au涂层球和不同的半导体表面。结果发现，力的大小显著地取决于用半导体替换金属和半导体材料中的载流子的浓度。重点介绍了Casimir力的光调制实验。在该实验中，测量了在存在和不存在激光的情况下，金涂层球体和硅板之间的卡西米尔力的差异。本实验可能的应用进行了讨论，具体来说，为实现三层系统中的脉动Casimir力。分析了差分Casimir力的实验数据与Lifshitz理论比较中出现的理论问题。我们考虑了在半导体材料的相变中控制Casimir力大小的可能性。本文还介绍了测量镀金球与具有不同矩形波纹的硅板间Casimir力梯度的实验。在这里，我们讨论的材料属性和非平凡的几何形状和邻近力近似的适用性之间的相互作用。本文对不同的实验方法进行了比较，分析了它们的优缺点。
2011-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Nonlocal properties of dynamical three-body Casimir-Polder forces
本文研究了三原子动力学自修饰过程中的三体Casimir-Polder相互作用。我们表明，随时间变化的三体Casimir-Polder相互作用能显示与电磁场的量子特性和空间场关联的非局部性相关的非局部特征。我们讨论了这一有趣的现象的可测量性及其与通常的定常三体力概念的关系。
2007-02-11 quant-ph
Higher order conductivity corrections to the Casimir force
计算了电磁零振荡在金属中相对穿透深度的三阶和四阶有限电导率修正。所得的解析摄动结果与最近的计算进行了比较。讨论了在现代实验中的应用。
1999-12-19 quant-ph
Effect of hydrogen-switchable mirrors on the Casimir force
我们提出了系统的测量Casimir力之间的镀金板和球涂有氢开关镜（HSM）。HSMs是有光泽的金属，可以通过氢化变得透明。尽管球体的光学性质发生了如此巨大的变化，但我们在实验装置中充满氢气后，并未观察到卡西米尔力的任何显着降低。这个违反直觉的结果可以用描述金属和电介质材料之间的卡西米尔吸引力的Lifshitz理论来解释。
2004-03-19 quant-ph
New Challenges and Directions in Casimir Force Experiments
本文分为三个部分。在第一节中，我们简要回顾了一些高精度的实验Casimir力，数据分析的一个重要方面。在第二节中，我们讨论了我们最近的结果在测量Casimir力使用非平凡的材料。在第三部分中，我们提出了一些新的想法，实验的新现象有关的卡西米尔效应。
2003-12-04 quant-ph
Roughness correction to the Casimir force : Beyond the Proximity Force Approximation
我们计算了等离子体模型描述的金属板的平行板几何形状的Casimir效应的粗糙度修正。计算是微扰的粗糙度振幅与任意值的等离子体波长，板间距和粗糙度相关长度。发现校正值始终大于在近端力近似值中获得的结果。
2004-11-23 quant-ph
Experimental Verifications of the Casimir Attractive Force between Solid Bodies
本文简要地回顾了近年来对扩展体间Casimir力的实验验证。利用现代技术，现在看来，以1%的精度来检验力定律是可行的;我将讨论与在这种精度水平上解释实验有关的问题
1999-07-23 quant-ph
Casimir forces between spheres
我们讨论了一组$N$ -介质球之间Casimir力的计算。这是通过直接计算由应力张量而不是相互作用能构造的球体上的力来完成的。两个和三个球体之间的体积力分别为两个和三个球体系统的设置进行评估。一个近似的大$N$限制也得到了功能的依赖于球的数量。
2009-11-13 quant-ph
Casimir forces between spheres and loop integrals
总结了最近的计算卡西米尔收集之间的$N$ -电介质球的力。这是通过直接计算由应力张量而不是相互作用能构造的球体上的力来完成的。还讨论了一个回路积分公式，我们重写的力的有效经典传播的电场和磁场的回路积分方面的表达式。
2009-11-09 quant-ph
Screened Casimir forces
本文证明了最近在真空洛伦兹力计算的基础上得到的材料平面空腔中平板所受力的公式[C. Raabe和D.- G. Welsch，Phys.Rev.A71，013814（2005）]描述了一种（中等）屏蔽的Casimir力以及除此之外的一种中等辅助力。后一种力也描述了作用在空腔介质上的力。对于稀介质，它意味着在大的Casimir-Polder型和库仑型的原子-镜相互作用在小的原子-镜距离的符号是不敏感的极化率类型（电或磁）的原子。
2005-02-14 quant-ph
A note on the Lorentz force, magnetic charges and the Casimir effect
我们表明，为了解释的排斥Casimir效应在平行板几何的量子版本的洛伦兹力，磁荷和电流的虚拟表面密度必须引入。用平面几何的电场和磁场的转换因子表示的洛伦兹力的量子形式则正确地产生卡西米尔压力。
2003-01-07 quant-ph
Some Points On Casimir Forces
本文计算了d维空间中平行平板几何和袋模型边界条件下有质量费米子Dirac场的Casimir力.结果表明，在ma>>1的范围内，其中m为场量子质量，a为平板间距，它等于每个自由度的大质量玻色子场的Casimir力。我们认为这个等式存在于任何两个-在d维空间中，无质量的费米子场Casimir力与对应的玻色子场Casimir力之比为$(1-1/2^d)$。
2001-12-20 quant-ph
Casimir force calculations near the insulator-conductor transition in gold thin films
我们目前的理论计算的Casimir力的金薄膜附近的绝缘体-导体的转变，已观察到的实验。Au薄膜的介电函数用Drude-Smith模型描述。模型的介电函数，如弛豫时间，等离子体频率和背散射常数的参数依赖于膜的厚度。Casimir力随着膜厚度减小而减小，直到其达到最小值，之后力再次增大。该力的最小值与临界膜厚一致，在该临界膜厚处发生渗流导体-绝缘体。
2008-03-24 quant-ph
