Normal and Lateral Casimir Forces between Deformed Plates
宏观物体之间的卡西米尔力强烈地依赖于它们的形状和方向。为了研究这种几何形状的依赖性的情况下，两个变形的金属板，我们使用路径积分量子化的电磁场，适当地对待多体的相互作用的性质，超越常用的成对求和（PWS）的范德华力。对于任意变形，我们提供了变形引起的Casimir能量变化的分析结果，这是精确到二阶的变形振幅。对于正弦波纹板的具体情况，我们计算了法向和侧向Casimir力。在平板和波纹板的Casimir相互作用中，形变引起的变化显示出一个有趣的交叉，它是平均板距H与波纹长度λ之比的函数：对于λ \ll H，我们发现一个较慢的衰减\sim H^{-4}，与PWS预测的H^{-5}行为相比，我们证明它只对λ \gg H有效。两波纹板之间的横向力的振幅是不对准的，显示出有一个最大值的最佳波长为λ \approx 2.5 H。随着H/λ \gtrsim 0.3的增加，PWS方法对多体效应引起的横向力的描述越来越差。这些结果可能与新型微机电系统（MEMS）和其他纳米级器件的设计和操作有关。
2002-11-10 cond-mat.stat-mech
Long-range Casimir interactions between impurities in nematic liquid crystals and the collapse of polymer chains in such solvents
嵌入液晶中的物体之间的弹性相互作用通常是由取向场的平均畸变而不是涨落引起的。我们认为，对于足够小的粒子，向列介导的相互作用起源于纯粹的波动的方向盘。这种卡西米尔相互作用衰减为d^（-6），d是粒子之间的距离，在接近各向同性到π跃迁的范德华相互作用中，它占主导地位。考虑到作为聚合物溶剂的水，我们表明，在各向同性的Casimir相互作用的发病，以-水的过渡可以不连续地诱导的柔性聚合物链从溶胀状态的球状状态的崩溃，而不交叉的θ点。
1999-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrophobic force a Casimir-like effect due to hydrogen bond fluctuations
本文从统计力学第一性原理出发，在水的格子模型中，讨论了承压水体系中的疏水力、界面张力和横向密度分布。利用分子平均场论技术，我们推导出上述现象的明确表达式，并表明疏水力是Casimir效应的表现，由于氢键波动在承压水。它在很大程度上受到取向涨落的长程相关性的影响。所有的计算是无参数的，我们比较有利的分子动力学模拟和实验结果。
2011-09-13 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Geometry Dependence of Casimir Forces beyond the Proximity Approximation
宏观物体之间的卡西米尔相互作用受到它们的几何特征（如形状和方向）以及它们的材料性质的强烈影响。几何效应通常从邻近近似（PA）获得。在这里，我们提出了一个路径积分量子化的电磁场在变形的金属表面的存在。根据所产生的有效作用，可以在没有PA的情况下计算表面之间的卡西米尔力。对于波纹表面的力获得扰动小变形和一般变形振幅的数值方法。对于一般的介质材料与平坦表面的路径积分为基础的推导的Lifshitz理论的概述，指向一个可能的方法来研究变形和材料性能的综合影响。
2003-11-19 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Casimir interaction of rod-like particles in a two-dimensional critical system
我们考虑了两个薄的，棒状粒子或“针”浸没在一个二维的临界流体的伊辛对称性的波动诱导的相互作用的临界点。保形映射到一个更简单的几何形状，其中的应力张量是已知的，包含针的平面，我们分析的力和扭矩之间的针的任意长度，分离，和方向。对于无限和半无限的针，我们利用映射的平面界定的针到半平面，和两个针的有限长度的映射到一个环。对于半无限和无限的针的力表示在初等函数，我们也得到了分析结果的力和扭矩之间的针的有限长度的分离远远大于其长度。评估公式在我们的方法数值几个针的几何形状和表面的普遍性类，我们研究了充分的交叉从小到大的值的分离长度比。在这两个限制的数值结果同意无限长针的结果和预测的小粒子算子的扩展，分别。
2016-02-14 cond-mat.stat-mech
On The Critical Casimir Interaction Between Anisotropic Inclusions On A Membrane
本文采用格点模型和通用的热力学积分方法，研究了二维临界二元混合物中夹杂物之间的临界Casimir相互作用。对于单域夹杂物，我们证明了相互作用是非常长的范围，其幅度强烈依赖于夹杂物的亲和力与物种的二元混合物，范围从排斥时，两个夹杂物有相反的亲和力吸引时，他们有相同的亲和力。当其中一个夹杂物没有任何偏好的物种，我们发现可以忽略不计的关键Casimir相互作用。对于多结构域包含物，模仿膜蛋白通常具有对周围脂质物质具有不同亲和力的几个结构域的观察结果，具有相反亲和力的结构域的存在并不完全取消相互作用。相反，我们可以观察到吸引和排斥相互作用，这取决于它们的相对取向。随着每个夹杂物的域的数量的增加，有效相互作用的范围和幅度以类似的方式减少静电多极。最后，由于结构单元之间卡西米尔相互作用的各向异性特征，由多域夹杂物形成的簇可以导致有效的亲和图案化。
2017-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Many-body critical Casimir interactions in colloidal suspensions
本文研究了胶体悬浮液中涨落引起的Casimir相互作用，特别是在接近临界分层点的二元液体中胶体之间的相互作用。为了模拟这些系统，我们提出了一个高效的簇蒙特卡罗算法的基础上的几何对称性的哈密顿量。利用普适性原理，介质由伊辛系统表示，而胶体是具有固定取向的自旋区域。我们对二维临界点两粒子间Casimir相互作用势的计算结果与精确预言完全一致。然而，我们发现，在有限系统的行为强烈依赖于系统的$Z_{2}$对称性是否被打破的粒子。最后，我们提出的三体Casimir相互作用势的Monte Carlo结果，并采取密切关注的情况下，一个粒子在附近的两个相邻的粒子，这可以从两个粒子的相互作用计算的保角映射。这些结果强调了失败的常见的分解方法为多粒子临界Casimir相互作用。
2017-06-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-lat
Thermal Casimir effect in the spin-orbit coupled Bose gas
University of Warsaw（华沙大学）
研究旋轨道耦合玻色气体中热Casimir效应，发现长程Casimir力在二维和三维空间中均存在，旋轨道耦合影响力的大小和衰减指数。
2025-10-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Dimensional crossovers and Casimir forces for the Bose gas in anisotropic optical lattices
我们认为玻色气体的$d$维各向异性晶格采用不完美（平均场）气体作为原型的例子。我们研究了由于在有限温度下改变色散关系$T$而产生的维度交叉。我们分析在特定的情况下，其中一个相关的有效维数是位于或低于较低的临界尺寸，使玻色-爱因斯坦凝聚体成为驱逐系统通过各向异性修改晶格参数控制动力学项的哈密顿量。我们澄清了这种现象的机制。随后，我们研究了该系统中发生的热力学Casimir效应。我们计算Casimir能量的标度函数的精确轮廓。作为强烈的各向异性尺度不变性的影响，Casimir力低于或在临界温度$T_c$可能是排斥性的，即使是周期性的边界条件。相应的卡西米尔振幅仅在有限的意义上是普遍的，并且控制卡西米尔相互作用衰减的幂律被修改。我们还证明，在某些情况下，对于足够大的尺度变量值，尺度函数是常数，因此不是解析函数。在$T > T_c$的Casimir类相互作用反映的结构的关联函数，并为某些方向的限制壁，显示指数阻尼振荡行为，使相应的力是吸引力或排斥力的距离。
2020-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
The free propagator of strongly anisotropic systems with free surfaces
本文针对临界点强各向异性系统，推导了自由表面垂直取向下的高斯传播子显式表达式，为超越一圈近似的卡西米尔振幅高阶计算奠定基础。
2025-10-07 cond-mat.stat-mech
Surface alignment disorder and pseudo-Casimir forces in smectic-A liquid crystalline films
在近晶-A液晶膜的表面锚定中的随机（无序）组分通常修改热伪Casimir相互作用。淬火型的退火无序通常与热赝卡西米尔力解耦，并产生额外的无序生成的相互作用，与退火无序不同，退火无序对赝卡西米尔力的影响是非加性的。我们认为表面锚定无序的影响，通过假设膜的基板之一是由无序源污染，导致在该基板上的优选分子锚定取向（易轴）的高斯加权分布，具有有限的平均值和方差，或更一般地说，一个均匀的面内，两点关联函数。我们表明，存在的障碍，无论是淬火或退火类型，导致一个显着减少的净热波动力的大小之间的限制基板的膜。在淬火的情况下，这是一个直接后果的附加自由能依赖于方差的障碍，而在退火的情况下，抑制的相互作用力可以理解的基础上的障碍重整化，有效的锚定强度。
2019-09-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Critical Casimir interaction between colloidal Janus-type particles in two spatial dimensions
我们研究胶体粒子与化学不均匀的表面悬浮在一个临界二元液体混合物。不均匀的颗粒表面是由补丁交替吸附偏好的两个组成部分的二元溶剂。通过用临界伊辛模型描述二元液体混合物\emph{at}及其相溶点，我们利用了它在二维空间中的共形不变性。这使我们能够准确地确定普遍的配置文件的顺序参数，能量密度和应力张量，以及他们的一些关联函数围绕一个单一的粒子的各种形状和配置的表面补丁。形式主义包括几个有趣的配置，包括Janus粒子的圆形和针形状的偶极对称和圆形粒子的四极对称。从这些单粒子的属性，我们构建了所谓的小粒子算子展开（SPOE），这使我们能够获得渐近精确的表达式的位置和方向相关的临界Casimir相互作用的粒子与遥远的物体，如另一个粒子或限制壁的半平面，带，或楔，与各种边界条件的序参量。在几种情况下，我们比较了大距离与近距离的相互作用（但在分子尺度上仍然很大）。我们还比较了我们的分析结果与最近的模拟数据的两个Janus粒子。
2019-08-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation-induced forces in strongly anisotropic critical systems
强各向异性临界系统被认为是在$d$ -维膜几何。这样的系统涉及两个（或更多个）不同的相关长度$ξ_β$和$ξ_α$，其缩放为彼此的非平凡幂，即具有各向异性指数PDMATHBMQ的$ξ_α\simξ_β^θ$。因此，两个基本方向，垂直（$\perp$）和平行（$\|$），其中表面法线分别沿$α$ -和$β$ -方向定向，必须加以区分。限制膜的边界平面引起的临界波动，以诱导有效力$\mathcal{F}_C$衰减为$\mathcal{F}_C\propto-(\partial/\partial L)Δ_{\perp,\|}\,L^{-ζ_{\perp,\|}}$的膜厚度$L$变大，其中的比例常数涉及非通用振幅。衰减指数$ζ_{\perp,\|}$和卡西米尔振幅$Δ_{\perp,\|}$是通用的，但取决于取向的类型。为了证实这些发现，$n$ -矢量模型与$m$ -轴向散装Lifshitz点的研究通过RG方法低于上临界尺寸$d^*(m)=4+m/2$在各种边界条件下（BC）。的指数$ζ_{\perp,\|}$的确定，并明确的结果，一个或两个循环的顺序提出了几个Casimir振幅$Δ^{\mathrm{BC}}_{\perp,\|}$。的大$n$限制的卡西米尔振幅$Δ_{\|}^{\mathrm{BC}}/n$周期性和狄利克雷BC示出成比例的关键点类似物在尺寸$d-m/2$。精确地确定了周…
2011-05-10 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
