Lateral Casimir force between deeply corrugated dielectric and metallic plates
研究了波纹介质板间的横向Casimir力。我们利用介电衬度微扰理论[R. Golestanian，{ \it Phys. Rev. Lett.} { \bf 95}，230601，（2005）]，这允许我们考虑具有大幅度的任意变形。我们考虑正弦，矩形和波纹，硅和黄金制成的样品。我们使用等离子体和德鲁德-洛伦兹模型的介电常数的黄金和硅，分别。对于这些几何形状和材料，当板之间的间隙与波纹的深度相当时，横向Casimir力是板的相对横向位移的正弦函数{ \it not}。我们的研究结果有助于设计基于横向卡西米尔力的小型化器件。
2014-09-16 quant-ph
Perturbative approach to Dynamical Casimir effect in an interface of dielectric mediums
在$1+1$维时空中研究了两个半无限介质中电磁场的量子化。运动界面为小位移建模，场方程摄动求解。得到了输入输出关系和发射光子的光谱分布，并讨论了通过界面的小跃迁的影响。
2016-07-16 quant-ph
Casimir stress in an inhomogeneous medium
利用Lifshitz电磁真空能量理论研究了非均匀介质中的Casimir效应。选择一个连续依赖于一个笛卡尔坐标的介电常数函数，在每一侧由齐次介电常数约束。Casimir应力的结果在非均匀区域内的任何地方都是无穷大的，这种发散对于具有平面边界的分段均匀边界是不会发生的。可以从无限大应力中提取出单位体积的Casimir力，但它在非均匀介质和均匀介质之间的边界上发散。另一种正规化的真空应力被认为是删除在小距离的不均匀性的贡献，其中宏观电磁是无效的。交替正则化在非均匀区域内产生有限的Casimir应力，但在均匀区域的边界上，每单位体积的应力和力发散。因此，平面边界的非均匀散射的情况超出了目前对卡西米尔效应的理解。
2009-09-16 quant-ph
Nernst heat theorem for the Casimir-Polder interaction between a magnetizable atom and ferromagnetic dielectric plate
研究了可极化可磁化原子与铁磁介质平板相互作用系统中Casimir-Polder自由能的低温行为。结果表明，相应的Casimir-Polder熵随着温度的消失而趋于零，即，如果在计算中忽略板材料的直流电导率，则能斯特热定理是满足的。如果考虑直流电导率，则违反能斯特定理。这些结果进行了讨论，根据最近的实验。
2020-03-23 quant-ph
Casimir-Polder force between an atom and a dielectric plate: thermodynamics and experiment
本文根据Lifshitz理论，得到了介质板附近原子Casimir-Polder自由能和熵的低温行为。所得到的结果被证明是一致的，如果不考虑板材料的直流电导率。在包含直流电导率的情况下，标准的Lifshitz理论（对于所有的ε）和考虑屏蔽效应的推广（对于宽范围的ε）都违反了能斯特热定理。列入屏蔽效应也被证明是不一致的卡西米尔力测量的实验数据。这种不一致的物理原因进行了阐述。
2008-09-16 quant-ph
Contribution of drifting carriers to the Casimir-Lifshitz and Casimir-Polder interactions with semiconductor materials
我们开发了一个新的理论Casimir Lifshitz和Casimir Polder与半导体表面的相互作用，考虑到在散装材料的电荷漂移。相应的频率相关的色散关系描述了一个交叉之间的Lifshitz结果为超导体和良导体。在准静态的限制，我们计算的反射振幅与最近计算的德拜屏蔽热Lifshitz力与导电表面的载流子密度小。
2008-07-16 quant-ph
Born expansion of the Casimir-Polder interaction of a ground-state atom with dielectric bodies
在首阶微扰理论中，一个基态原子置于任意排列的色散和吸收线性体中的Casimir-Polder势可以用原子的极化率和体助电磁场的散射格林张量来表示。基于格林张量的玻恩级数，本文给出了Casimir-Polder势的系统展开式。玻恩展开被用来显示如何以及在何种条件下，Casimir-Polder力可以与微观多原子范德华力，一般表达式。作为应用，研究了介质环和非均匀介质半空间附近原子的Casimir-Polder势，给出了其磁化率在二阶以下的显式表达式.
2005-10-11 quant-ph
Computation of Casimir forces for dielectrics or intrinsic semiconductors based on the Boltzmann transport equation
在经典Boltzmann输运方程的背景下考虑漂移载流子和行进电磁波之间的相互作用，以计算具有小电荷载流子密度的介质（包括半导体和本征半导体）之间的Casimir-Lifshitz力。我们扩大后，我们以前的工作[物理。{ \bf 101}，163203（2008）]，并在一定程度上详细推导该理论中的频率相关反射振幅，并计算平行板配置的相应Casimir自由能。本文批判性地讨论了热力学能斯特定理在Casimir物理中的证明问题，并明确地证明了我们的理论满足该定理。最后，我们展示了如何漂移载流子的理论连接到以前的计算卡西米尔力使用空间色散的材料边界。
2008-12-02 quant-ph
Casimir force between two dielectric layers: Van Kampen approach
本文用Van Kampen方法计算两介电层的卡西米尔力，采用含Lorentz振子的介电模型并考虑Drude金属特例，揭示力随厚度的变化规律，验证了模型对应性及对任意层结构和有限温度的适用性。
2025-07-29 quant-ph
Reply to Comment [arXiv:0810.3244v1] by R.S. Decca et al. on "Contribution of drifting carriers to the Casimir-Lifshitz and Casimir-Polder interactions with semiconductor materials"
我们表明，R.S. Decca等人反对我们的报纸D.A.R. Dalvit和S.K. Lamoreaux，Phys. Rev. Lett. { \bf 101}，163203（2008），是错误的，明显不符合统计物理学的基本原理。
2008-12-05 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
Analytic approach to the thermal Casimir force between metal and dielectric
得到了低温下单金属单介质平板结构中Casimir自由能、压强和熵的解析渐近表达式。为此目的，我们开发的微扰理论在一个小的参数成比例的产品之间的板和温度的分离。这是通过使用理想金属和具有恒定介电常数的电介质的简化模型以及具有频率相关介电常数的金属和电介质的实际情况来完成的。还给出了高温下所有相关物理量的解析表达式。将所得解析结果与数值计算结果进行了比较，发现两者吻合较好，首次证明了当介质板的静态介电常数为有限时，Lifshitz理论应用于金属-介质结构时满足热力学要求。如果它是无限大的，Lifshitz公式被证明违反能斯特热定理。这些结果的影响，热量子场论在松原制定和最近的测量金属和半导体表面之间的Casimir力进行了讨论。
2007-04-28 quant-ph
Van der Waals chain: a simple model for Casimir forces in dielectrics
本研究提出一维点粒子链模型，无需重整化即可计算电介质内部卡西米尔力，并揭示重整化的出现机制；力密度在分段均匀介质中收敛，在非均匀介质中发散，短程反作用力可防止坍缩，并类比弯曲空间中的迹线异常。
2023-10-18 quant-ph
Comment on "Contribution of drifting carriers to the Casimir-Lifshitz and Casimir-Polder interactions with semiconductor materials"
最近D. A. R. Dalvit和S. K. Lamoreaux arXiv：0805.1676 [Phys. Rev. Lett. v.101，163203（2008）]建议修改Lifshitz理论中的反射系数，考虑屏蔽效应和扩散电流。我们表明，建议的修改是物理和实验不一致。
2009-03-17 quant-ph
Casimir-Polder interaction between an atom and a dielectric slab
我们提出了一个显式的解析计算的能级移动的原子前面的非色散和非耗散的介质板。我们的工作与完全量子化的电磁场，考虑到延迟。我们给出的移位作为一个二维积分，并使用渐近分析，以找到它在各种延迟和非延迟的限制情况下的表达式。结果可用于估算层状微结构附近原子的能量移动。
2009-07-14 quant-ph
Three-dimensional Casimir force between absorbing multilayer dielectrics
最近，在存在因果介质的电磁场的一维量子化方案中，研究了零温极限下介电和几何特性对色散和吸收多层板之间的Casimir力的影响[R.埃斯基韦尔-锡尔旺角Villarreal和G.H. Cocoletzi，Phys. Rev. Lett. 64，052108（2001）]。本文给出了一个严格的三维分析，表明对于复杂的异质结构，一维理论只能粗略地反映Casimir力对板间距的依赖关系。此外，最近导出的零温度下Casimir力公式的扩展[M. S. Tomawei，Phys.Rev.A66，052103（2002）]到有限温度的距离定律，并推导出零温度极限下特定距离定律的解析表达式。特别是，研究表明，两个单板板之间的卡西米尔力的渐进行为类似于$d^{-6}$，而不是$d^{-4}$（$d$，板分离）。
2004-04-19 quant-ph
Casimir repulsion with biased semiconductors
本研究探索了适度偏置半导体系统产生的强排斥性Casimir力，确定了偏置电压、带隙能量和间距的影响，并预测金球上的排斥力在实验精度范围内，为纳米尺度力控制提供了新途径。
2024-03-14 quant-ph
Casimir-Lifshitz forces and plasmons in a structure of two dielectric rods: Green's function method of electrodynamics
基于经典电动力学的格林函数方法和Lorentz介电常数模型，提出了一种计算两介质棒单位长度Casimir-Lifshitz力的新模型。
2021-02-10 physics.class-ph quant-ph
Thermal corrections in Casimir interaction between metal and dielectric
本文研究了非零温下两个平行厚板（一个由金属制成，另一个由电介质制成）之间的Casimir相互作用。结果表明，在一定的温度区间内，Casimir压强和涨落场的自由能是温度的非单调函数，相应的Casimir熵可以为负。给出了这些结论的物理解释。同时，我们证明了熵在温度为零时消失，即，在金属与电介质的Casimir相互作用中，能斯特热定理是成立的。研究是通过使用一个理想的金属和稀电介质或具有频率无关的介电常数的电介质的模型进行解析，和数值的真实金属（Au）和具有不同的介电常数沿虚频轴的行为（Si和Al_2O_3）的金属。
2005-07-23 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Casimir energy of a dilute dispersive dielectric ball: realistic microscopic model
本文在一个微观的真实介电模型中，针对任意物理上可能的介电常数频散，解析地导出了零温下稀均质介电球的Casimir能量。在计算中不存在分歧，最小原子间距离是一个物理截止值。Casimir表面力被证明是吸引力。讨论了Casimir能量的物理定义。
2002-02-04 hep-th quant-ph
Casimir self-stress in a dielectric sphere
介质球是理解和计算介质体对自身真空力的一个重要的试验案例。在这里，我们开发了一种方法来计算这种力在均匀的球体中的任意介电特性嵌入在任意均匀的背景，假设只有这两种材料是各向同性和色散。我们的结果与已知的特殊情况一致，最值得注意的是，我们重现了Boyer和Schwinger等人的预测。一个排斥Casimir力的完美反射壳。我们的结果不同意文献中的稀释极限。我们认为，Casimir力不能被视为由于成对Casimir-Polder相互作用，而是由于虚拟电磁波的反射。
2018-03-18 cond-mat.mes-hall 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
Geometrical dependence in Casimir-Polder repulsion: Anisotropically polarizable atom and anisotropically polarizable annular dielectric
在特定的组态中，点各向异性极化原子与环形介质之间的Casimir-Polder相互作用能表现出局域化的长程排斥力。我们发现，当原子位于环形介质的中心，它是积极有利的原子排列其极化率相对于电介质。当原子沿着环形电介质的对称轴移动时，它遇到一个点，在这个点上，可极化原子没有受到扭矩，能量也没有取向依赖性。在这个高度上，原子突然倾向于使其极化率垂直于电介质的极化率。对于某些配置，它遇到另一个更远距离的无扭点，超过这个距离，它更愿意再次指向它的极化率相对于电介质的极化率。我们发现，当原子足够近，并且取向使得能量接近最大值时，原子可能被排斥。对于某些环形极化，排斥可以发生在无扭转高度之下或之上。当原子与一个环相互作用时，与一个带孔的无限大的板相互作用时，性质特征是不同的。特别是，原子在大的距离上可以倾向于垂直于板的极化率取向，与预期的平行取向形成鲜明对比。为了深入了解这种差异，我们研究了一个环形盘，它捕获了两种几何形状在极限情况下的结果。这些能量太弱，不能立即应用，尽管如此，我们阐述了一个有趣的应用程序的原型卡西米尔机使用这些配置。
2020-11-24 quant-ph
Evaluation of the Casimir Force for a Dielectric-diamagnetic Cylinder with Light Velocity Conservation Condition and the Analogue of Sellmeir's Dispersion Law
本文研究了介质-抗磁圆柱在光速守恒条件下的Casimir压力，色散律类似于Sellmeir规则。的相似性和差异，从球形的情况下指出。
2007-05-11 hep-th quant-ph
Casimir Friction Between a Magnetic and a Dielectric Material, in the Nonretarded Limit
自Boyer的工作以来，两个半空间（一个是完全介电的，另一个是纯磁性的）之间的静态卡西米尔力的排斥性质已经被人们所知[T。H. Boyer，Phys.Rev.A { \bf 9}，2078（1974）]。我们在这里分析相应的摩擦力的磁介质的情况下。我们的主要方法是量子力学统计力学。我们引入的基本模型是谐振子模型：电偶极子在$x$方向振荡，磁偶极子在$y$方向振荡，而它们的分离是在$z$方向。然后将其扩展到具有各向同性极化率的粒子。我们评估了各种情况下的摩擦力：运动粒子之间的力，运动粒子和半平面之间的力，以及相互滑动的半空间之间的力。最后，得到了有限温度和零温度下的显式结果。我们把自己限制在非弱智的限度内。
2019-05-03 quant-ph
Microscopic theory of the Casimir effect
基于光子-激子哈密顿量，本文发展了一个Casimir问题的微观理论。使用著名的多体技术，我们推导出一个微扰展开的能量是免费的发散。在连续极限中，我们在小于截止距离$a$的距离处关闭相互作用，以保持能量有限。我们将表明，宏观理论的卡西米尔效应与硬边界条件是没有很好地定义，因为它忽略了原子之间的有限距离，因此，包括无限的自能贡献。然而，对于断开的物体，后者对物体之间的力没有贡献。在我们的微观理论中，没有进一步的假设，推导出了进入力的介电常数的洛伦兹-洛伦兹关系。光子格林函数可以从Dyson型积分方程计算。问题的几何形状仅通过等于电介质所占据的区域的积分区域进入该方程。该积分方程可以精确地求解各种平面和球面几何形状，而无需使用边界条件。这清楚地表明，Casimir力是由于原子之间的力。讨论了微扰展开的收敛性和金属极限。我们的结论是，对于任何介电函数的横电（TE）模式不有助于卡西米尔力的零频率项。
2005-02-18 quant-ph
Energy shift and Casimir-Polder force for an atom out of thermal equilibrium near a dielectric substrate
研究了介质衬底表面附近原子脱离热平衡时的能量移动和Casimir-Polder力。本文首先采用定域源假设，将Dalibard，Dupont-Roc和Cohen-Tannoudji提出的形式化方法推广到非热平衡的情况，该方法将热涨落和辐射反应对能移的贡献分开，并对基态和激发态的原子作了不同的处理。然后利用推广的形式计算了各向同性极化中性原子的能量移动和Casimir-Polder力。我们确定的热波动，源于衬底和环境的影响，并详细讨论如何Casimir-Polder力的热平衡行为在三个不同的距离区域中的低温极限和高温极限的基态和激发态原子，特别注意致力于新的功能，而不是热平衡。特别是，我们恢复的新行为的原子壁力的热平衡在大的距离最近发现的低温极限在不同的理论框架，此外，我们给出了一个具体的区域，这种行为举行。
2014-09-07 quant-ph
Attractive Electromagnetic Casimir Stress on a Spherical Dielectric Shell
基于理想化边界条件的计算，长期以来一直假设球壳上的应力是排斥的。我们使用更现实的情况下，一个德鲁德电介质表明，应力是有吸引力的，匹配的电磁卡西米尔力的一般行为。我们将这两种情况之间的差异追溯到电磁量子涨落和电介质材料之间的相互作用。
2013-09-25 hep-th quant-ph
Electromagnetic Energy, Absorption, and Casimir Forces. I. Uniform Dielectric Media in Thermal Equilibrium
可以通过忽略吸收、计算由于吸收体的位移而引起的能量变化、然后仅通过允许吸收率为复数来简化吸收体之间的卡西米尔力的推导。作为第一步，更好地了解这种情况，我们认为在本文中的模型的电介质作为一个集合的振荡器，其中每个耦合到一个水库引起的阻尼和朗之万力的振荡器和噪声极化作为一个源的波动电磁（EM）场在电介质。该模型自然地导出了量子化电磁场的表达式，这些表达式与用不同方法得到的结果一致，并且还导出了噪声极化与介电常数虚部之间的涨落耗散关系;与著名的范德瓦耳斯力夫希茨理论中所采用的Rytov涨落-耗散关系的比较（或Casimir）力的结果表明，Lifshitz理论实际上是一个经典的随机电动力学理论。在介质吸收可以忽略不计的频带内，能量密度的近似经典表达式作为量子电动力学理论中的谱热平衡期望值是精确的。我们的主要结果是推导出了均匀色散吸收介质在热平衡下的QED能量密度的表达式。能量的谱密度被发现具有相同的形式有或没有吸收。我们还展示了如何波动耗散定理确保细致平衡的平衡（吸收）介质，水库和电磁场之间的能量交换在热平衡。
2009-11-14 quant-ph
Casimir energy of a dilute dielectric ball with uniform velocity of light at finite temperature
在任意有限温度下，计算了球内和周围介质中光速均匀的稀介质球的Casimir能、自由能和Casimir力.特别地，我们研究了高温下的经典极限。与以前的计算一样，发现的卡西米尔力是排斥力。
2000-01-07 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Computation of Casimir Interactions between Arbitrary 3D Objects with Arbitrary Material Properties
本文推广了最近提出的计算任意形状金属物体间Casimir力的方法[M. T. H. Reid等人，物理评论快报_ 103_040401（2009）]，以允许处理具有任意材料特性的物体，包括不完美导体、磁性材料和磁性材料。我们原来的方法认为电流的相互作用的物体的表面上，扩展的方法考虑了电和磁的表面电流分布，并获得卡西米尔能量的配置的对象在这些有效的表面电流的相互作用。使用这种新技术，我们提出了Casimir相互作用在几个实验相关的几何形状，这将是难以处理的任何现有的方法的第一个预测。特别是，我们调查Casimir介电纳米盘嵌入在介电流体之间的相互作用，我们确定的阈值表面-表面分离在有限的尺寸效应变得相关，我们映射的旋转能量景观绑定纳米粒子diclusters。
2011-10-20 quant-ph
The Casimir-Lifshitz formula for rectangular dielectric waveguide
本文分析了由两种不同介电材料组成的矩形波导中的Casimir-Lifshitz效应，采用表面模式技术推导出广义Lifshitz公式，实现了对Casimir-Lifshitz能量的精确计算，并在渐近极限下恢复了完美反射边界的经典表达式。
2024-10-15 hep-th quant-ph
Casimir Energy for a Purely Dielectric Cylinder by the Mode Summation Method
本文采用模式求和法和zeta函数正则化方法计算了稀介质圆柱的Casimir能量。该方法非常透明，并揭示了产生的能量消失的原因。
2005-04-25 astro-ph hep-th quant-ph
Universal Casimir interaction between two dielectric spheres in salted water
本文研究盐水中两个介电球在大于德拜屏蔽长度距离下的卡西米尔相互作用，发现其长距离行为由低频横磁热涨落主导，并具有与近似共形不变性相关的普适性质。
2021-12-16 cond-mat.soft quant-ph
Casimir-Polder interaction between an excited atom and a gas dielectric medium
在延迟情况下，利用微扰技术得到的激发态原子与基态原子相互作用的Casimir-Polder势随原子间距离的增加而减小，即R^-2 [E.A. Power，T.Thirunamachandran，Phys.Rev.A，47，2539（1993）]。它导致了激发态原子与稀气体介质相互作用的发散积分。利用非微扰方法研究了介质中两原子间的相互作用。我们考虑了介质中光子的吸收。这种方法解决了发散的问题。研究了基态原子与平面介质气体的相互作用。我们证明了激发态原子与基态原子气体之间的相互作用不是振荡的，而是服从简单的幂律。我们指出，要得到受激原子与稀薄气体之间范德华力的常规非延迟表达式，原子与界面之间的距离应远小于光子在介质中的自由平均通过。考虑了激发态原子与基态原子半球之间的相互作用。
2006-10-09 quant-ph
Casimir interaction between a dielectric nanosphere and a metallic plane
利用多重散射理论，研究了介电纳米球与金属平面之间的Casimir相互作用。精确的结果得到与Sellmeier模型和Drude模型的金属所描述的电介质。渐近形式进行了讨论，小领域，大或小的距离。著名的Casimir-Polder公式恢复在极限的消失小的领域，而表现更好的小距离被发现的任何有限值的半径。精确的结果是特别感兴趣的表面附近的纳米球的量子态的研究。
2011-01-27 cond-mat.other quant-ph
Casimir Effect for a Dielectric Wedge
考虑了具有理想导电壁面、开口角为$α$的楔形体的Casimir效应，其内部填充了各向同性非色散介质，介质的介电常数为$ε$，磁导率为$μ$ .计算了体块中的电磁能量-动量张量，以及壁面上的表面应力。讨论给出测量介质的影响，通过Casimir-波尔德力的可能性。
2001-05-26 hep-th 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
Regularized Casimir energy for an infinite dielectric cylinder subject to light-velocity conservation
在$ξ^2$中精确地计算了与周围介质中光速相同的稀介质圆柱体的Casimir能量，在$ξ^2$中精确地计算了该能量的一阶和高阶。第一部分使用贝塞尔函数的加法公式进行，并且不需要德拜展开。
1999-12-22 cond-mat.stat-mech hep-th 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
Justification of the symmetric damping model of the dynamical Casimir effect in a cavity with a semiconductor mirror
对频率和阻尼均随时间变化的量子振子的“对称阻尼”模型给出了“微观”证明。利用该模型预测了模拟光激励半导体镜腔中动态Casimir效应的实验结果。它示出，最一般的双线性依赖于时间的耦合选定的振荡器（场模式）的谐振子浴的结果在两个相等的摩擦系数的两个正交，提供所有的耦合系数是成比例的一个单一的任意函数的时间，其持续时间是远远短于所有振荡器的周期。在旋转波近似形式中耦合的选择导致了量子阻尼振荡器的“最小噪声”模型，该模型在前面以纯唯象的方式介绍。
2010-06-27 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
Casimir Force between Atomically Thin Gold Films
我们用密度泛函理论计算了单层、三层、六层和十五层金片的各向异性介电函数。这种薄膜是纳米机电系统的重要组成部分。当使用正确的介电函数，而不是散装金介电函数，我们预测增强吸引Casimir Lifshitz力（最多约20%）之间的两个原子薄的金片。对于较厚的片的介电性能和相应的卡西米尔力接近金半空间。我们预测的修正幅度，在今天卡西米尔力测量的准确度范围内，应该是可以清楚地检测到的。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Recent Results on Thermal Casimir Force between Dielectrics and Related Problems
本文综述了近年来在电介质与金属、金属与半导体两种介质间作用的热卡西米尔力的物理研究结果。本文详细推导了两个实际介质板结构中Casimir自由能、压强和熵的低温特性。对于有限静态介电常数的介电常数，它表明，能斯特热定理是满意的。因此，范德瓦尔斯力和卡西米尔力的Lifshitz理论被证明是与热力学一致的。介质板的非零直流电导率被证明导致违反能斯特热定理，因此，是不相关的色散力的现象。本文还导出了单金属和单介质平板结构中Casimir自由能、压强和熵的低温渐近性质。当介质板具有有限的静态介电常数时，结果与热力学一致。如果考虑电介质板的直流电导率，这将导致违反能斯特热定理。本文讨论了不同载流子密度的金属与半导体之间Casimir相互作用的实验和理论结果。分析了空间色散对热Casimir力可能产生的影响。总之，传统的Lifshitz理论只考虑频散仍然是解释所有现有实验的可靠基础。
2007-04-08 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Numerical simulation of vacuum particle production: applications to cosmology, dynamical Casimir effect and time-dependent non-homogeneous dielectrics
我们开发了一个通用的数值方法，旨在研究粒子生产的真空状态在各种设置。作为第一个例子，我们看看粒子生产在一个简单的宇宙模型。我们将同样的方法应用于动态Casimir效应，特别关注振荡镜的情况。我们确认以前的估计，并获得长时间的生产率和粒子光谱的共振和非共振频率。最后，我们模拟了一个系统的空间和时间相关的光学特性，类似于一个一维膨胀的介质泡。我们得到简单的表达式的最终粒子数的膨胀速度和最终的介电常数的依赖关系。
2003-10-10 hep-ph quant-ph
Casimir Energy for a Dielectric Cylinder
本文计算了内外光速不同的介质-抗磁圆柱的Casimir能量。虽然结果在一般情况下是不同的，特殊情况下是有意义的。再现了光速均匀时的著名结果。纯介质柱上的自应力在介电常数与其真空值的二阶偏差中消失，与由范德华力之和计算的结果一致，这些结果与发散项明确分离。
2005-02-22 hep-th quant-ph
Electromagnetic Energy, Absorption, and Casimir Forces. Inhomogeneous Dielectric Media
假设介质近似为连续介质，导出了非均匀吸收色散介质在热平衡时电磁能量密度期望值的一般精确公式。从这个公式中我们得到了Casimir力密度的形式表达式。与大多数以前的方法卡西米尔效应中，吸收被忽略或承认隐含通过所需的分析性质的介电常数，我们包括耗散明确通过耦合介质的每个偶极振子的谐振子的水库。我们得到的能量密度和Casimir力密度的结果的范德瓦尔斯相互作用的振荡器，也从坡印亭定理。
2011-10-04 hep-th quant-ph
Self-Stress on a Dielectric Ball and Casimir-Polder Forces
人们通常认为，在稀释极限下，物体之间相互作用的卡西米尔能或电介质的卡西米尔自能可以用物体组分的范德华能或卡西米尔-波尔德能之和来表示。最近，这个自我能量的命题受到了Avni和Leonhardt的挑战。物理学\ { \bf 395}，326（2018）]，他们发现具有介电常数$\varepsilon$的均匀电介质球的能量或自应力以$\varepsilon-1$阶项开始。在这里，我们证明这是不正确的。在$\varepsilon-1$中，线性项的唯一可能来源在于体能量，如果物体的材料或其周围的材料充满了所有空间，那么就会存在这种能量。由于Avni和Leonhardt正确地减去了体积项，他们发现的线性项可能是由于他们忽略了对横向应力张量的积分。
2019-09-12 hep-th quant-ph
On Casimir force between two real metallic plates
Saratov State University（萨马拉国立大学）
本文针对真实金属板间卡西米尔力的修正问题，采用多种介电模型研究有限温度下的力修正，分析利夫希茨公式的围道积分遗漏问题，给出近远区结果并验证一阶修正的一致性。
2026-08-18 quant-ph
A standard Hamiltonian formulation for the dynamical Casimir effect
基于标准哈密顿量，给出了动态Casimir效应产生光子的量子描述。粒子表象是在固定初始模的场算符展开中构造的。该哈密顿量是由产生和湮灭算符的时变耦合引起的，而时变耦合是由半导体平板的振荡边界或等离子体镜等外部性质引起的。还考虑了半导体等离子体镜的实验实现。
2008-08-27 quant-ph
Casimir and Casimir-Polder Interactions for Magneto-dielectric Materials: Surface Scattering Expansion
本文提出一种基于表面散射算子的多重散射展开方法，用于计算磁电介质物体间的卡西米尔力及粒子与物体间的卡西米尔-波尔德力，无需散射振幅，并证明其收敛性。
2023-09-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir Energies of Periodic Dielectric Gratings
电磁波从周期性光栅的反射可以用离散耦合多通道散射问题来描述。通过将光栅建模为空间和频率相关的电介质，可以使用可变相位方法，应用于包含横向和纵向模式的广义亥姆霍兹方程，以有效地计算散射$S$矩阵。投影到横向模式的结果，评估虚波矢量，提供了必要的信息，卡西米尔能量计算。这种方法是特别感兴趣的光栅深波纹，这可能会限制基于瑞利展开的技术的适用性。我们证明了该方法通过计算作为分离和横向位移的函数的正弦光栅轮廓之间的Casimir相互作用能量。
2014-09-23 hep-th quant-ph
Experimental test for the conductivity properties from the Casimir force between metal and semiconductor
利用原子力显微镜对金属化大球体与半导体平板之间的Casimir力进行了实验研究。改进的校准和测量程序可以减少不同不确定性的作用。采用严格的统计程序，在95%置信度下分析随机、系统和总实验误差。考虑到文献中讨论的所有理论不确定性，计算了具有不同电导率特性的半导体板的理论Casimir力。实验和理论之间的比较是在95%和70%的置信度下进行的。结果表明，对于实验中使用的半导体板，理论计算结果与实验数据是一致的。同时，在70%的置信度下，通过实验排除了描述电介质板的理论。从而证明了Casimir力对半导体的电导率性质是敏感的。
2006-03-13 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Exact results for Casimir interactions between dielectric bodies: The weak-coupling or van der Waals Limit
在早期的论文中，我们已经应用多次散射技术来计算Casimir力，由于标量场之间的不同机构所描述的δ函数势。当耦合势变弱时，得到封闭形式的结果。我们简化了这种弱耦合技术，并将其应用到的情况下，纤细的电介质体，在这种情况下，该方法涉及的总和范德华（Casimir-波尔德）相互作用。再一次可以得到有限体的精确结果。我们提出封闭的公式描述之间的相互作用的球体和圆柱体之间，无限板和矩形板的有限尺寸。对于这样的板，我们考虑了作用在其上的力矩，并找到了可能出现的非平凡平衡点。
2008-06-17 hep-th quant-ph
