Repulsive Casimir forces
讨论了具有非平凡磁化率的电介质材料之间的Casimir排斥力。结果表明,考虑范德华力和Casimir Polder力的天真的成对求和的基础上,不仅可能会给出一个不正确的估计的总Casimir力的大小,但甚至错误的力的符号时,涉及高介电和磁响应的材料。事实上,排斥Casimir力可以发现在一个大的参数范围内,我们认为,该效果可以在已知的材料中实现。排斥Casimir力的现象可能是重要的实验研究和纳米机械应用。
2002-02-20 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
The Casimir force on a piston at finite temperature in Randall-Sundrum models
在五维Randall-Sundrum模型框架下研究了有限温度下三平行板系统的Casimir效应。在包含两个膜的Randall-Sundrum模型中,我们发现当一个外板移到远处时,Casimir力依赖于板的距离和温度。进一步发现,当活塞与平板距离很近时,约化力的符号为负,但当平板距离不是很小时,约化力的性质变为排斥,当平板距离很大时,排斥力消失。热的影响使Casimir排斥力变大。在单膜框架下,无论温度有多高,活塞和剩下的一个板之间的约化Casimir力都保持吸引力。有趣的是,热效应并没有改变力的性质,而是使Casimir引力变大。
2011-12-29 hep-th
Casimir pistons with hybrid boundary conditions
本文对一维到三维活塞的Casimir效应进行了重新研究,它在限制无质量标量场的位形边界之间产生吸引力或排斥力。特别地,我们考虑了Casimir活塞的混合边界条件,其中活塞上的边界条件是Neumann,其他表面上的边界条件是Dirichlet。我们表明,Casimir力的活塞总是排斥,在同一个问题的边界条件是Dirichlet在所有表面上。
2007-04-30 hep-th
Repulsive Casimir Force: Sufficient Conditions
本文导出了两个由不同穿透深度的材料制成的平行平板在中间无介质时的Casimir能量。我们研究了Casimir力密度,并推导出两个穿透深度的解析约束,这是确保排斥的充分条件。与其他方法相比,我们的方法不需要特定的介电或磁性材料特性的模型,并构成了一个互补的分析。
2010-08-30 hep-th quant-ph
Repulsive Casimir Pistons
Casimir活塞是一种可以计算有限Casimir力而无需任何可疑重整化的模型。有人认为,这种力量总是有吸引力的。我们提出了三种情况下,这是不正确的。其中两个依赖于混合两种类型的边界条件。然而,另一种是一种简单的量子图,其中力的符号取决于边的数量。
2007-01-28 hep-th quant-ph
Interplay between chiral media and perfect electromagnetic conductor plates: repulsive vs. attractive Casimir force transitions
本文研究了由完美电磁导体(PEMCs)和Weyl半金属(WSMs)平行板组成的多种实验装置中的Casimir能量和力,发现了多种可能产生排斥Casimir力的情况,但限制为PECs结合WSM几何结构时仅产生吸引力。
2023-09-15 cond-mat.other hep-th
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
Novel Mechanisms for repulsive Casimir forces
我们提出了两个新的模型,排斥Casimir相互作用之间的正微扰。一个例子依赖于介电响应的非局部性,一个依赖于(吸引)模式之间的干扰。这样的例子在一维无质量理论中是不可能实现的,因为它们被Lambrecht,Jaekel和Lambreaud [Phys.Lett. A 225(1997)]到非局部扰动和负扰动
2008-12-30 cond-mat.other cond-mat.stat-mech hep-th
Renormalization Group Approach to Casimir Effect and the Attractive and Repulsive Forces in Substance
物质的电磁性由电容率(介电常数)和磁导率(磁导率)来表征。它们有效地描述了物质属性{ \it}。我们提出了一种{ \it几何}方法,给出了一些模型,其中两个量是几何定义的。(广义)路径积分考虑了微观动力学(例如偶极-偶极相互作用)引起的波动。解释了由三个介电常数不同的区域组成的材料的自由能公式(Lifshitz 1954)。Casimir能量是由一个新的正则化使用的路径积分。吸引力或排斥力由{ \it重整化基团} $β$ -函数的符号决定。
2012-09-01 cond-mat.mes-hall hep-th
Repulsive Casimir and Casimir-Polder Forces
卡西米尔和卡西米尔-波尔德斥力已经被人们所知超过50年了。平行半无限电介质板的一般“Lifshitz”配置允许排斥,如果它们被具有介电常数值介于电介质板的介电常数值之间的介电流体分开的话。这一点在20世纪70年代得到了间接证实,最近卡帕索的研究小组更直接地证实了这一点。多年来,人们也知道,电和磁可极化的物体可以经历排斥的量子真空力。更适合于实际应用的是真空中普通导电体和电介质体之间可以实现排斥的情况。卡西米尔排斥领域的地位,重点是最近的发展将进行调查。在这里,重点将放在分析的发展,特别是卡西米尔-波尔德(CP)的各向异性极化原子之间的相互作用,和CP的各向异性原子和机构之间的相互作用,也表现出各向异性,无论是因为各向异性的成分,或因为几何形状。排斥发生在楔形和圆柱形导体中,只要几何形状足够不对称,也就是说,要么楔形足够尖锐,要么原子离圆柱足够远。
2012-04-25 hep-th quant-ph
Finite temperature Casimir effect for scalar field with Robin boundary conditions in spacetime with extra dimensions
本文研究了具有任意几何形状紧致内部流形的背景时空中两平行平板上具有Robin边界条件的标量场的有限温度Casimir效应。用活塞法导出了作用在板上的有限温度Casimir力,证明了Casimir力在板间区域和板外区域的发散是相互抵消的。详细研究了在不同的极限条件下,如小、大板分离、低温和高温下Casimir力的性质和渐近行为。确定了Casimir力总是吸引力或总是排斥力的Robin系数的范围。也有一些范围的罗宾系数,Casimir力被证明是吸引力在小板分离和排斥在大板分离,反之亦然。
2009-11-05 hep-th
Repulsive Casimir force in stationary axisymmetric spacetimes
研究了定常轴对称时空对Casimir能量的影响。我们考虑一个大规模的标量场,并分析其依赖于设备的方向相对于与这样的空间相关联的拖动方向。我们表明,在文献中没有考虑过的设备方向,卡西米尔能量可以改变其符号,产生排斥力。作为应用,我们分析了两个具体的度量:一个与线性运动的圆柱和圆形赤道运动的引力源所描述的克尔几何。
2022-02-09 gr-qc hep-th quant-ph
Small object limit of Casimir effect and the sign of the Casimir force
我们展示了一个简单的方法来推导Casimir Polder相互作用,提出了一些一般性的论点相互Casimir相互作用的有限性和符号,最后我们推导出一个简单的表达式Casimir辐射从小加速物体。
1999-12-31 hep-th
Repulsive Casimir-Polder forces from cosmic strings
本文研究了直宇宙弦几何中作用于可极化微粒的Casimir-Polder力。为了发展这种分析,我们评估电磁场格林张量的虚频轴。在各向异性极化率的一般情况下,推导出Casimir-Polder力的表达式。根据极化率张量的本征值和主轴的方向,卡西米尔-波尔德力可以是排斥力或吸引力。此外,存在力随着分离而改变符号的情况。我们表明,各向同性极化率张量的力总是排斥。当微粒和线之间的距离很大时,力的变化与距离的五次方成反比。在非延迟状态下,对应于小于相关过渡波长的分离,力衰减为距离的倒数四次方。在各向异性极化率的情况下,Casimir-Polder势对极化率张量主轴取向的依赖性也导致作用于粒子的力矩。
2011-07-31 astro-ph.CO hep-th quant-ph
On the Casimir effect for parallel plates in the spacetime with one extra compactified dimension
本文重新研究了具有一个紧化普适额外维的平行平板的Casimir效应。通过正则化Casimir力的表达式,证明了当两板之间的距离足够大时,Casimir力的性质是排斥的,这与实验现象不符。
2006-09-08 hep-th
Lateral Casimir Force between Two Sinusoidally Corrugated Eccentric Cylinders Using Proximity Force Approximation
本文研究了两个正弦波纹偏心圆柱间的横向Casimir力。尽管应用散射矩阵方法可以准确地解释问题,但应用该方法的过程有些复杂,特别是在非零温度下。使用邻近力近似法(PFA)有助于以真正明确的方式实现横向Casimir力。为了验证PFA的有效性,我们假设圆柱体具有相似的半径和远小于波纹波长的间距。对于如此短的距离,有限电导率的影响将是不可忽略的。除了有限电导率的影响外,我们还研究了侧向Casimir力的热修正,以减少PFA结果的不准确性。假定两平行平板间的Casimir力密度,得到两圆柱间的法向Casimir力。借助于无波纹圆柱间Casimir能量的加法求和,得到波纹圆柱间的横向Casimir力。
2014-02-15 hep-th
Attractive and Repulsive Casimir Vacuum Energy with General Boundary Conditions
有界域中量子场论的红外行为强烈依赖于空间边界的形状和结构。最重要的物理效应出现在真空能量的行为中。Casimir能量可以是吸引力或排斥力,这取决于边界的性质。我们计算了两个均匀平行平板间无质量标量场的真空能量,边界条件的最一般类型取决于四个参数。分析提供了一个强大的方法,以确定哪些边界条件产生吸引力或排斥卡西米尔力之间的板。在这两个政权之间的接口,我们发现一个非常有趣的家庭的边界条件,不引起任何类型的卡西米尔力。我们还表明,吸引制度持有远远超出相同的边界条件所需的两个板块的Thalth-Klich定理和最强的吸引力Casimir力出现周期性的边界条件,而最强的排斥力Casimir对应于反周期的边界条件。大多数分析的边界条件是新的,其中一些可以用超材料物理实现。
2013-06-18 cond-mat.other hep-th math-ph
Casimir force in noncommutative Randall-Sundrum models revisited
本文提出了计算K. Nouicer和Y.萨布里最近我们的方法可以用来计算Casimir力的任何顺序的非对易参数。与K. Nouicer和Y. Sabri关于Casimir排斥力在一级近似下可以出现的结论,我们证明了Casimir力在任何一级近似下都是吸引力。
2010-07-12 hep-th
Casimir force for a sphere in front of a plane beyond Proximity Force Approximation
对于一个球在一个平面前的配置,我们计算的前两项的渐近展开小分离的Casimir力。我们考虑Dirichlet和Neumann边界条件。
2008-02-25 hep-th
Repulsive Casimir effect from extra dimensions and Robin boundary conditions: from branes to pistons
本文计算了具有一般曲率耦合参数的大质量标量场的Casimir能量和Casimir力,该标量场位于具有任意内部空间的$(D+1)$维背景时空上,在两个余维1平行板上满足Robin边界条件.最一般的情况下,不同的罗宾系数上的两个单独的板被认为是。与独立的内部空间的几何形状,Casimir力被认为是吸引的特殊情况下的Dirichlet或Neumann边界条件的两个板和排斥的Dirichlet边界条件的一个板和Neumann边界条件的其他。对于Robin边界条件,Casimir力可以是吸引力或排斥力,这取决于Robin系数和板之间的分离,这实际上是显着和有用的。事实上,我们证明了存在一个平衡点的板间距离,这是稳定的,由于卡西米尔力,并表明,稳定性增强的额外维度的存在。讨论了这些性质在膜世界模型中的应用。最后,将相应的结果推广到任意截面活塞的几何形状。
2009-02-04 gr-qc hep-th quant-ph
A consequence of the repulsive Casimir-Lifshitz force on nano-scale and the related Wheeler propagator in the classical electrodynamics
主要是在纳米尺度上,但可能不是唯一的,可以想象由于波动,碰撞,壁效应,辐射或/和其他目前未知的相互作用,某些介质内的自发电荷分离。排斥Casimir-Lifshitz力也可能是这种现象的一个很好的候选者。为了在数学上覆盖这个假设,在麦克斯韦方程组中应该出现一个附加项。由于这一项,类似的克莱因-戈登方程与负质量项将获得的电场和磁场。这些方程可能有快子解决方案取决于电荷分离过程的参数。最后,推导了传播子的表达式,计算了电荷分离过程中的电场和电荷密度。
2010-11-19 hep-th physics.class-ph quant-ph
Casimir force between Chern-Simons surfaces
我们计算Casimir力的两个平行的平板之间的光子的边界条件进行修改,由于存在的Chern-Simons项。我们表明,这种影响应该是可测量的,在目前的实验技术。
1999-11-23 hep-th
The Casimir force on a piston in Randall-Sundrum models
在五维Randall-Sundrum模型下研究了满足Dirichlet边界条件的无质量标量场的活塞Casimir效应。在这些情况下,我们推导和计算的Casimir力的活塞上的表达式。本文还讨论了外板移到远处极限下的Casimir力,说明了平行板间的力的折减性质。在包含两个膜的Randall-Sundrum模型中,当两个膜的位置非常接近时,它们会相互吸引,但当两个膜的分离度不是非常小时,约化Casimir力变为排斥力,这与实验现象相反。在单膜模型中,约化Casimir力的形状与四维平坦时空中标准的两平行系统相似,而力的符号保持为负。
2010-07-11 hep-th
Comment on: "The Casimir force on a piston in the spacetime with extra compactified dimensions" [Phys. Lett. B 668 (2008) 72]
本文对H.程Cheng关于Casimir力在平行板之间的吸引性质的结论是有效的,超出了他导出它们的特定模型;它们可能与最近关于隐藏维度对Casimir力的影响的其他文献有关。
2008-11-05 hep-th
The Casimir force between parallel plates in Randall-Sundrum I model
在五维双膜Randall-Sundrum模型的框架下重新研究了平行平板的Casimir效应。我们认为,如果板间距离不是很小,Casimir力的性质是排斥的,这与实验现象是不一致的。我们还指出,与最近的另一个研究相反,利用两平行板系统的Casimir效应来估计两膜之间的分离是不可行的。
2010-04-20 hep-th
Anomalous Casimir effect in axion electrodynamics
研究了轴子电动力学中的Casimir效应。如果$θ$是时间和/或空间相关的,则有限的$θ$项影响光子的能量色散关系。我们专注于一个特殊的情况下,线性非均匀$θ$沿$z$轴。然后,我们证明了Casimir力垂直于$z$轴的两个平行板之间可以是吸引力或排斥力,依赖于$θ$的梯度。我们把这种由非均匀$θ$引起的Casimir力中的排斥分量称为反常Casimir效应。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall hep-ph hep-th
Crossover from Attractive to Repulsive Casimir Forces and Vice Versa
系统描述的O(n)对称$ϕ^4$哈密顿被认为是在$d$维膜几何在其体临界点。薄膜的边界平面$\mathfrak{B}_j, j=1,2$之间的临界Casimir力,作为一般的保密边界条件$\partial_n\bmϕ=\mathring{c}_j\bmϕ$的薄膜厚度$L$的函数进行了研究。当$d<4$,其中$c_i$是与变量$\mathring{c}_i$相关的标度场,$Φ$是表面交叉指数时,单位横截面积的减少的过量自由能的$L$依赖部分采用标度形式$f_{\text{res}}\approx D(c_1L^{Φ/ν},c_2L^{Φ/ν})/L^{d-1}$。给出了在$d=4-ε$维下函数$D(\mathsf{c}_1,\mathsf{c}_2)$的显式双圈重整化群结果。这些结果表明:(i)Casimir力可以有任何一个符号,这取决于$\mathsf{c}_1$和$\mathsf{c}_2$,(ii)对于适当选择的增强$\mathring{c}_j$,从吸引到排斥的交叉,反之亦然,随着$L$的增加。
2008-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
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
On the (im)possibility of Casimir repulsion between Chern-Simons surfaces
我们批判性地审查的可能性进行陈-西蒙斯表面电磁场的行动之间的排斥Casimir相互作用的材料。
2019-09-19 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Sign Flip in the Casimir Force for Interacting Fermion Systems
在这项工作中,我们考虑有限长的费米子链$\ell$。费米子被允许相互作用,并被迫服从边界条件,从而改变凝聚过程。我们的目标是探索这如何影响这个系统的量子真空能量。我们通过使用自洽的方法来处理这个问题,并观察到Casimir力的非平凡行为,显示从吸引力到排斥力的切换。这种翻转源于通常的费米子卡西米尔效应的吸引力贡献和来自凝聚体的排斥力之间的竞争。
2017-07-27 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Scalar Casimir Effect on a Two-Dimensional Sphere with a Wu--Yang Magnetic Monopole
Ningbo University(宁波大学);Stanford University(斯坦福大学);National University of Singapore(新加坡国立大学)
本研究解析求解二维球面上带吴-杨磁单极的复标量场卡西米尔效应,发现强单极可使压力由吸引变排斥,为排斥真空应力提供新来源。
2026-09-10 gr-qc hep-th
The Casimir force of Quantum Spring in the (D+1)-dimensional spacetime
我们最近的论文\cite{Feng}研究了无质量标量场在称为量子弹簧的螺旋边界条件下的Casimir效应。本文利用zeta函数方法研究了$(D+1)$维时空中有质量和无质量标量场的量子弹簧Casimir效应。我们得到了任意$D$的Casimir能量和Casimir力的精确结果,表明了二维空间的$Z_2$对称性.在无质量的情况下,Casimir能量和Casimir力在奇数维和偶数维空间有不同的表达式,但在这两种情况下,力都是吸引力。在奇维空间的情况下,Casimir能量密度可以用伯努利数表示,而在偶维空间的情况下,它可以用$ζ$ -函数表示。我们还证明了Casimir力有一个极大值,它依赖于时空的维数。特别地,对于一个有质量的标量场,我们发现Casimir力随场质量的变化而变化。
2010-08-24 hep-th quant-ph
The Casimir force between dissimilar mirrors and the role of the surface plasmons
本文研究了两个材料性质分别用Drude或Lorentz模型描述的不同平面镜之间的Casimir力。我们分析计算的短距离和长距离的渐近力和相互作用的表面等离子体激元的影响,其行为。特别是我们讨论的条件下,卡西米尔排斥可以实现。
2008-10-30 hep-th quant-ph
Resource Letter VWCPF-1: Van der Waals and Casimir-Polder forces
这封资源信提供了一个关于范德华力和卡西米尔-波尔德力的文献指南。期刊文章,书籍和其他文件被引用以下主题:原子或分子之间的范德华力、延迟色散力或Casimir-Polder力、分子与电介质或导电体之间的Casimir-Polder力、导致导电体与电介质体之间的Casimir和Lifshitz力的Casimir-Polder力的总和、Casimir摩擦、纳米技术的应用,量子真空的性质,以及卡西米尔和卡西米尔-波尔德和范德华力理论的实验测试。
2011-03-12 cond-mat.other hep-th quant-ph
Lateral Casimir force beyond the Proximity Force Approximation
我们认为,适当的变量来研究一个非平凡的几何形状依赖的Casimir力的Casimir力的横向分量,我们评估两个波纹金属板的邻近力近似(PFA)的有效性之外。金属板由等离子体模型描述,等离子体波长、板间距和周期为任意值,周期振幅保持最小长度尺度。我们的分析表明,在现实的实验情况下,接近力近似高估的力量高达30%。
2006-10-10 hep-th quant-ph
Quantum vacuum energies and Casimir forces between partially transparent $δ$-function plates
本文分析了两个部分透明平板上的实标量场的质量涨落所引起的量子真空能量。无限薄板的物理性质由两个Dirac- $δ$势表征。我们发现当$δ$的重量具有等/异号时,板之间产生吸引/排斥Casimir力。如果某些平板吸收低于某个能量阈值的涨落(相应的权重为负),则需要为标量场涨落设置最小质量,以保持相应量子场论中的么正性。两个排斥的$δ$ -相互作用与无质量涨落相容。在$(-a,a)$区间的端点处的狄利克雷边界条件对定义在该区间上的无质量标量量子场论的影响等同于让排斥$δ$ -相互作用的权重等于$+\infty$。
2013-05-09 hep-th math-ph math.MP
Finite Temperature Casimir Effect in the Presence of Extra Dimensions
本文研究了任意形状封闭柱体中两平行板在有限温度下受到的Casimir力,该柱体具有相同的截面,且存在额外维数。Dirichlet边界条件施加在一个板上,分数阶Neumann条件施加在另一个板上,阶数在零(Dirichlet)和一(Neumann)之间。Casimir力的公式表明,它总是吸引Dirichlet边界条件,并总是排斥分数阶大于1/2。对于小于1/2的分数阶,Casimir力可以是吸引力或排斥力,这取决于内部流形的大小和温度。
2010-05-11 hep-th math-ph math.MP
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
Casimir Forces: An Exact Approach for Periodically Deformed Objects
提出了一种计算周期变形物体间Casimir力的新方法。这种方法允许,第一次,一个严格的非微扰治疗卡西米尔效应的断开对象超越卡西米尔的原始两板配置。该方法考虑到集体性质的波动引起的力量,超越了常用的两体范德华力的两两相加。作为该方法的一个应用,我们精确地计算了波纹平板与矩形波纹板之间的标量场涨落引起的Casimir力。在后一种情况下,发现力总是吸引力。
2002-06-28 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Casimir-Polder interaction of neutrons with metal or dielectric surfaces
我们预测一个排斥Casimir-Polder型色散之间的相互作用的单个中子和金属或电介质表面。我们考虑一个单一的中子是受外部磁场的情况。由于其固有的磁矩,中子然后形成可磁化的二能级系统,该系统可以与附近的表面交换虚光子。纯磁性物体(中子)和纯电性物体(表面)之间的色散相互作用被发现是排斥的,与典型的吸引力之间的相互作用电对象。由于相互作用的磁性性质和电子与中子质量比的微小性,它的大小比标准原子-表面Casimir-Polder力小得多。尽管如此,我们表明,它可以与同一表面的引力势相媲美,并应考虑在未来的中子干涉实验。
2021-07-26 hep-th nucl-th quant-ph
Comment on ``Lateral Casimir force beyond the proximity-force approximation''
我们证明了Rodrigues等人(PRL,v.96,100402,2006)描述波纹表面之间的横向Casimir力的方法与Bogg等人(PRA,v.67,022114,2003)的路径积分理论不一致,并且所使用的近似不适合与实验进行比较。
2007-02-06 cond-mat.stat-mech hep-th 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
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