Influence of slab thickness on the Casimir force
我们计算了由本征和掺杂硅制成的具有不同载流子浓度的有限厚度板之间的卡西米尔力,并将结果与金板的结果进行了比较。我们使用Drude和等离子体模型来描述掺杂硅中载流子的介电函数。我们讨论了实验测试这些模型的适当性的可能性。我们还研究了有限厚度对$VO_2$的影响,这是最近提出的卡西米尔效应测量测试的金属-绝缘体转变。
2008-02-04 hep-th quant-ph
On Casimir Forces for Media with Arbitrary Dielectric Properties
我们推导出一个表达式的卡西米尔力与任意介电特性的板之间的反射系数。这里提出的形式主义是适用于介质与本地或非本地的介电响应,无限或有限的宽度,非均匀耗散等,我们的结果减少到Lifshitz公式之间的力半无限介质板通过更换反射系数的菲涅尔振幅。
2002-06-19 quant-ph
Confinement-Induced Nonlocality and Casimir Force in Transdimensional Systems
本文在Lifshitz理论框架下研究跨维材料薄板的卡西米尔力,揭示限域诱导非局域性改变力的距离依赖关系,并发现超薄板更倾向于垂直取向粘合。
2023-07-12 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
Quantum reflection of antihydrogen from Casimir potential above matter slabs
研究了反氢原子在vanderWaals/Casimir-Polder(vdW/CP)势作用下从物质板上的量子反射。考虑到反氢的特殊性和光学性质和板的宽度,我们计算的潜力和量子反射振幅的现实估计。接下来,我们讨论的矛盾结果较大的反射系数估计较弱的潜力方面的施瓦茨导数。我们分析了在小能量的反射,其特征在于由散射长度的限制情况下,有有趣的应用程序捕获和引导反氢使用材料壁。
2012-12-22 cond-mat.other quant-ph
Casimir Force on Real Materials - the Slab and Cavity Geometry
我们分析了潜在的平板的几何形状在一个平面腔的卡西米尔力实验的目的。分别对铝和聚四氟乙烯制成的板和墙的力及其对温度、材料特性和有限板厚度的依赖性进行了分析和数值研究。我们的结论是,这样的设置是理想的测量的Casimir力的温度依赖性。通过数值计算,它表明,温度效应是显着更大的,这表明,一个电介质,如TECHNOLOGY FEP的性能变化不大,在一个温和的温度范围内,应考虑为实验目的。最后,我们讨论了微妙的,但基本的问题,各种格林两点函数的方法在文献中,并显示它们是如何不同的配方描述相同的现象。
2007-02-13 hep-th quant-ph
Casimir-Lifshitz Force for Nonreciprocal Media and Applications to Photonic Topological Insulators
基于宏观量子电动力学理论,推广了非互易介质中Casimir力的表达式。这一结果的基本成分是两个非互易半无限板之间的格林张量,包括一个反射矩阵与四个系数,混合光学偏振。这个格林张量不服从洛伦兹的互易性,因此违反了时间反演对称性。Casimir力的一般结果进行了分析,在延迟和nonretarded限制,集中的影响所产生的反射或没有改变的偏振。在第二步中,我们将我们的一般结果应用到光子拓扑绝缘体,其非互易性源于各向异性介电常数张量,即InSb。我们发现,有一个制度的板坯之间的距离,卡西米尔力的大小是可调的外部磁场。此外,这种调谐的强度取决于磁场相对于板表面的取向。
2017-07-14 quant-ph
Pairwise summation approximation for Casimir potentials and its limitations
我们调查的错误的成对求和(PWS)近似在三种几何形状的Casimir相互作用的确切公式是已知的:原子板,板板和球板配置。对于每种情况,通过对两个对象之间的范德华相互作用求和来分析计算相互作用。我们表明,PWS的结果是不正确的,即使是一个无限薄的原子板配置板,因为局部场效应,除非材料是无限稀释。在介电材料的实验相关的情况下,在所有考虑的几何形状的PWS近似的误差是远远高于在远程制度的完美的反射器所获得的众所周知的值。当电阻率接近硅的电阻率时,该误差最大。
2012-10-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir type effects for scalar fields interacting with material slabs
本文研究了空间非均匀性存在下的标量场的场论模型。用位置相关的质量项描述了标量场与缺陷的相互作用。对于单层系统,我们发展了一种严格的计算方法,明确地导出了理论的传播子、S矩阵元和板的Casimir自能。自能的特殊限制的详细调查,并连接到已知的情况下进行了讨论。该计算方法也适用于双镜情况。利用它导出了相应的Casimir能量并进行了分析,对于模型参数的特定值,所得结果恢复了Lifshitz公式。我们还提出了一个程序,以获得明确的有限Casimir \textit{self} -能量的一个单一的板没有参考任何重整化。我们希望我们的方法可以应用到其他有要求的情况下(如介质球等)的Casimir自能的计算中。
2010-07-27 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Repulsive Casimir forces with finite-thickness slabs
利用推广的Lifshitz理论研究了有限厚度有效介质板间Casimir力的行为。我们首先研究了半无限大Drude金属与有衬底和无衬底的有限厚度磁性平板之间的相互作用。对于没有基板,大距离$d$依赖的力是排斥性的,并作为$1/d^5$ ;对于德鲁德金属基板,一个稳定的平衡点出现在一个中间的距离,可以通过调整板的厚度。然后,我们研究了两个相同的手征超材料板之间的相互作用与无基板。对于没有基板,有限厚度的平板$D$不影响显着的排斥力的字符在短距离,而在大距离的吸引力字符变得较弱,并表现为$1/d^6$ ;德鲁德金属基板,有限厚度的平板$D$不影响排斥力太多,在短距离,直到$D=0.05λ_0$。
2010-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Three-body radiative heat transfer and Casimir-Lifshitz force out of thermal equilibrium for arbitrary bodies
本文研究了由三个物体组成的系统中的Casimir Lifshitz力和辐射热传递,该系统处于三个独立的温度下,并浸没在热环境中,整个系统处于热平衡之外的稳态构型。我们开发的理论是有效的任意机构,即任何一组的温度,介电和几何特性,并描述每个机构的散射算子。对于三体系统,我们提供了一个封闭形式的辐射热传递和Casimir-Lifshitz力(包括在热平衡和出)的统一表达式。因此,该表达式首先应用于三个平面平行板的情况。在这方面,我们讨论的非加性的力在热平衡,以及作为其位置的函数的中间板之间的两个外部板具有不同的温度的平衡温度。最后,我们考虑了作用在平面腔中原子上的力。我们表明,不同于平衡配置,热平衡的情况下承认一个或多个位置的原子势的最小值。虽然对应的原子势深度对于典型的基态原子来说非常小,但是它们可能对于里德伯原子变得特别相关,成为产生原子陷阱的有希望的工具。
2014-02-11 quant-ph
Acoustic Casimir Pressure for Arbitrary Media
本文导出了两个由任意材料制成的平行平板之间的卡西米尔声压的一般表达式,其声反射系数不相等。的形式主义是基于使用格林函数方法的模式的局部密度的计算。Casimir声压的结果推广到一个球/板配置使用邻近定理
2004-05-19 quant-ph
Critical and near critical phase behaviour and interplay between the thermodynamic Casimir and van der Waals forces in confined non-polar fluid medium with competing surface and substrate potentials
我们研究了非极性简单流体或二元液体混合物的临界Casimir力的行为及其与作用在两个平行板之间的范德华力的相互作用,所述两个平行板以距离$L$彼此分开。板的表面被薄层覆盖,对流体的液相或混合物的组分之一施加强烈的偏好。板影响流体的远程竞争分散潜力。在这样的条件下,人们通常期望{ \it吸引} Casimir力由普适标度函数控制,色散势仅提供对标度的校正。然而,我们证明,低于一个给定的$L<L_{\rm crit}$之间的竞争的影响,由于涂层和板坯可以导致{ \it符号变化}的卡西米尔力时,改变温度$T$,流体的化学势$μ$,或$L$。最后一个意味着,通过选择特定的材料的板,涂层和流体的$L \lesssim L_{\rm crit}$,可以实现{ \it排斥} Casimir力与{ \it非通用}的行为,在增加$L$,逐渐变成一个{\it吸引}一个描述的{ \it通用}缩放功能的$L\gg L_{\rm crit}$。我们提出的参数和相关数据的具体物质,以支持实验的可行性的预测行为的力量。
2015-06-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Microscopic toy model for Cavity dynamical Casimir effect
建立了腔动力学Casimir效应(DCE)的微观玩具模型,即在固定单模腔中,由于非稳态介质片从真空中产生光子。我们用$N\gg 1$非相互作用的二能级原子通过标准偶极相互作用耦合到光场来表示平板。我们表明,DCE是隐含在光-物质相互作用的哈密顿量时,其参数是外部规定的时间函数。我们还预测了几个新的现象,如由于有效克尔非线性的光子增长的饱和,产生的原子激发对而不是光子(“逆DCE”)和相干湮灭的对系统激发由于原子调制(“Anti-DCE”)。这些结果被扩展到电路QED架构,其中类似的效果可以实现与一个单一的量子比特提供了一种替代的方式来产生腔和原子场纠缠态。
2015-04-09 quant-ph
Zero and finite temperature Casimir effect of massive vector field between real metals
本文研究了两个半无限介质平板间的大质量矢量场的Casimir效应。我们首先推导出推广的Lifshitz公式,给出了Casimir相互作用能量的两个磁介电板分开的磁介电介质由于大量的矢量场的真空波动。然后,我们讨论了两个用等离子体模型描述其介电性质的真实金属半空间在低温、高温、小质量、大质量等各种极限下的Casimir能量和Casimir力的渐近行为,直到有限电导率修正的一阶。本文简要讨论了Casimir效应在Randall-Sundrum时空中的应用。
2012-06-20 hep-th quant-ph
Revealing short-range non-Newtonian gravity through Casimir-Polder shielding
我们进行了一个现实的,但简单的,在存在的金属屏蔽的Casimir-Polder相互作用的计算,以帮助设计的实验来测试非牛顿引力。特别是,我们考虑一个铷原子附近的一个可移动的硅板之间的金膜。我们表明,通过将平板移动到不同的距离,并精确测量施加在原子上的力,人们原则上可以辨别出牛顿引力的短程修正的存在。这避免了对图案化表面的需要,其中计算要困难得多,并且探针必须横向移动固定距离。我们还简要地讨论了原子云的情况下,发生布洛赫振荡内的光晶格通过反射激光的屏蔽。我们发现,我们的计划有可能改善电流的限制,如果相对温和的改善原子局域化的光晶格。
2018-11-13 quant-ph
Resonant cavity photon creation via the dynamical Casimir effect
受最近提出的动态Casimir效应的实验验证的建议,宏观电磁场包含一个与时间相关的介电常数的薄板的完美的空腔内的量子化的双势。对于共振的情况下,由于动态卡西米尔效应的真空中产生的光子的数量计算两个偏振(TE和TM)。PACS:42.50.Lc,03.70.+ k,42.50.Dv,42.60.Da。
2004-04-27 quant-ph
Medium-assisted vacuum force
本文讨论了最近在真空洛伦兹力计算的基础上得到的平板在平面空腔中所受力的结果[C. Raabe和D.- G. Welsch,Phys.Rev.A71,013814(2005)]。我们证明,根据这个公式,在板上的总力包括一个中等屏蔽Casimir力,除了它,一个中等辅助力。介质辅助力的符号仅由腔镜的性质决定。在Lifshitz构型中,该力在小距离处与1/d成比例,并且与相应的范德华力相比非常小。然而,在大的距离上,它与1/d^4成正比,与卡西米尔力相当,特别是在密度更大的介质中。在薄板的情况下,这些幂律中的指数减小1。介质辅助力的公式也描述了腔体介质层上的力,其具有类似的性质。对于稀介质,它意味着在小的库仑型和Casimir-Polder型的原子镜相互作用在大的原子镜距离。对于一个完全反射的镜子,后者的力实际上只比卡西米尔-波尔德力小三倍。
2005-05-03 quant-ph
Non-local thin films in Casimir force calculations
计算了薄金属涂层平板间的Casimir力。薄膜用空间色散(非局部)介电函数来描述。对于薄膜的非局部效应是更相关的比半空间。然而,它表明,即使膜厚度小于平均自由程的电子,Casimir力的本地和非本地计算之间的差异是百分之零点几的顺序。因此,在目前的实验精度和分离范围内,金属薄膜的局部描述是足够的。
2005-06-01 quant-ph
Repulsive Casimir-Lifshitz pressure in closed cavities
本文研究了磁介质腔中介质球表面的相互作用压力。我们确定这个数量的符号,而不管几何形状的腔系统在热平衡,扩展Dzyaloshinskiii-Lifshitz-Pitaevskii结果均匀的平板。与以前关于Casimir-Lifshitz力的定理一样,结果是基于散射形式主义。在这种情况下,证明遵循电磁散射的可变相位方法。有了这个,我们提出的配置中的相互作用和自能贡献的压力往往扩大的领域。
2021-01-22 quant-ph
Remarks on the Casimir force for magnetodielectric media
博耶证明了一个完美的导电板排斥一个完美的导磁板,与两个完全相同的完美的导电/导磁板之间的吸引卡西米尔力相反。为了深入了解Boyer力和Casimir力之间的差异,我们使用应力张量方法推导了Boyer力,然后使用介电变分法。格林并矢,在电和磁格林函数,提出了一个电介质填充一半的空间和另一个磁介质填充另一半的空间,使两个半空间是平行的,并分开一个距离$a$。我们观察到Boyer腔中的散射光谱分布是Fermi-Dirac型的,而Casimir腔中的散射光谱分布是Bose-Einstein型的。基于这一观察,我们得出结论,波耶力和卡西米尔力之间的差异是由各自的腔中可能的散射的统计。
2018-10-03 hep-th physics.class-ph 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
Medium-modified Casimir forces
我们认为,真空力的结果上的板和嵌入在磁介质中的原子附近的镜子,获得使用最近提出的洛伦兹力的Casimir效应的方法,是等效的相应的结果在传统的方式。我们还导出了介质中原子-原子力的一般表达式,并将真空和磁介质中关于原子-原子力的一些经典结果推广到磁介质系统。例如,这揭示了不同极化类型的原子之间的(排斥)相互作用在小距离处不受(弱极化)介质的影响。
2006-02-06 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
Passive-reflector bounds and robust bilateral nonequilibrium Casimir repulsion
Prince Mohammad Bin Fahd University(穆罕默德·本法赫德国王大学);Boston University(波士顿大学)
本研究针对非平衡Casimir排斥力设计提出鲁棒约束优化方法,在不确定条件下最大化向外压力,并证明对称优化器存在,为腔增强效应提供设计界限。
2026-10-30 quant-ph
Non-touching nanoparticle diclusters bound by repulsive and attractive Casimir forces
我们提出了一个方案,用于获得稳定的Casimir悬浮液的介电nontouching物体浸没在流体中,验证在这里的各种几何形状组成的乙醇分离的介电球体和半无限平板。稳定性是由真实介电(单片)材料的色散特性引起的。这种效应的一个后果是稳定的配置(集群)的紧凑的对象,我们说明通过一个“分子”两球双集群几何consiting两个绑定球悬浮在黄金板的可能性。我们的计算还揭示了材料和几何色散之间的强烈相互作用,这是由在平面与球形几何形状中观察到的定性不同的稳定性行为所例示的。
2009-12-11 cond-mat.soft physics.gen-ph quant-ph
Casimir force in absorbing multilayers
本文从真空场压力的角度考虑了色散吸收多层介质中的Casimir效应。利用适合于吸收系统的宏观场算符的性质和多层膜格林函数的一种简便的紧致形式,给出了吸收多层膜中无耗层中Casimir力的一种直接而透明的推导方法.所得到的关于周围叠层的反射系数的表达式与Zhou和Spruch使用(表面)模式求和方法[Phys.Rev.A { \bf 52},297(1995)]对纯色散多层获得的表达式具有相同的形式。由于广义菲涅耳系数满足递推关系,这一结果可应用于更复杂的平面对称复杂系统。这是说明通过计算的Casimir力的电介质(金属)板在一个平面腔与现实的镜子。建立了两层中Casimir力与能量的关系。
2002-07-18 quant-ph
Frequency-dependent Drude damping in Casimir force calculations
采用Drude模型和频率相关阻尼函数计算了Au薄膜之间的Casimir力。模型参数由Au薄膜的实验数据得到。两种情况下被认为是退火和nonannealed薄膜,具有不同的阻尼功能。与使用具有恒定阻尼参数的Drude模型的计算相比,我们观察到Casimir力的几个百分点的变化。这种行为仅在不超过300 $Å$厚的膜中观察到。
2008-12-11 quant-ph
Distance-dependent sign-reversal in the Casimir-Lifshitz torque
两个双轴可极化的各向异性平板之间的Casimir-Lifshitz扭矩显示出在其旋转意义上的非平凡的符号反转。标记该反转的板之间的临界距离$a_c$由频率$ω_c\!\sim \!c/2a_c$表征,在该频率下,沿两个主轴的面内极化率相等。这两种材料试图在低于$a_c$的一个方向上对齐它们的极化主轴,而在高于$a_c$的方向上,它们的轴试图相对于它们先前的最小能量取向旋转垂直地对齐。符号反转在非延迟极限中消失。我们的微扰结果,推导出的情况下,相对极化率的差异很小,匹配良好的单轴材料的精确理论。我们说明了我们的结果为黑磷和磷烯。
2018-01-03 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Derivative expansion of the electromagnetic Casimir energy for two thin mirrors
我们扩展我们以前的工作的衍生扩展的Casimir能量,耦合到两个薄的,不完美的镜子的电磁场的情况下。后者描述的真空偏振张量本地化的镜子。我们应用所获得的结果来计算第一修正的接近力近似的静态卡西米尔效应。
2012-06-07 hep-th quant-ph
Analytical regularisation for confined quantum fields between parallel surfaces
我们回顾了一个简单的技术,用于评估真空能量产生的非平凡的边界条件和审查结果的Casimir能量的一个大规模的费米子场限制在d+1维的板袋和均匀的磁场上的真空能量的限制大规模玻色子和费米子场的效果。本文给出了在卡帕变形理论中关于Casimir能量和量子产生率的计算的新结果。
2005-11-24 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
Size quantization effects in thin film Casimir interaction
我们研究了尺寸量子化在纳米厚度金属薄膜间真空力中的作用。力的计算由Lifshitz公式与膜介电张量来自单电子能量和波函数的假设下,一个恒定的电位内的膜和均匀分布的正离子电荷。结果表明,相对于连续等离子体模型,量子化效应有减小作用力的趋势。减少是更显着的低电子密度和几个纳米的顺序的膜尺寸和持续分离距离高达10 nm。与以前的工作比较表明,软化的边界电位是重要的,在确定的减少量。计算扩展到治疗Drude带内吸收。结果表明,弛豫时间的列入增强了力计算中的尺寸量子化效应。
2009-05-11 quant-ph
Blackbody thermodynamics in the presence of Casimir's effect
本文研究完美导体薄板内电磁辐射的黑体热力学,利用应力-能量张量积分获得自由能,发现卡西米尔效应使某些热力学量定义良好,并揭示自由收缩等非典型行为,且卡诺循环效率正确。
2023-05-24 gr-qc hep-th quant-ph
Free energy and entropy for thin sheets
我们计算了自由平面等离子体片和有限厚度的自由平板的熵和自由能随温度变化的部分,其中色散由等离子体模型描述。在等离子体片描述带电流体的情况下,熵是正的。在描述可极化偶极片的情况下,熵在一定的参数范围内取负值。也观察到负熵的平板,但保留的贡献,从表面等离子体没有占。
2018-07-22 quant-ph
Casimir energy due to inhomogeneous thin plates
本文研究了耦合到两个无限宽、平面、零宽度、非均匀平行镜面上的量子实标量场的Casimir能量。在我们使用的模型中,这些属性由定义在每个镜子平面上的标量函数表示。利用Gelfand-Yaglom定理,我们构造了一个关于这类系统的Casimir能量的类Lifshitz公式。然后,我们用它来评估的能量微扰,几乎常数标量函数的情况下,也实现了导数扩展,假设的空间依赖性的属性是足够光滑的。我们指出,在某些特殊情况下,非平面理想镜的Casimir相互作用能可以由平面镜上的不均匀性再现。
2020-01-24 hep-th quant-ph
Comment on "Anomalous temperature dependence of the Casimir force for thin metal films" [arXiv:0712.1395]
最近,A。Yampol'skii,S. Savel'ev,Z. A. Mayselis,S. S. Apostolov和F.海苔[Phys. Rev. Lett.,101,096803(2008),arXiv:0712.1395]声称,由Drude模型描述的薄金属膜和理想金属半空间之间的Casimir力可以随温度降低,而对于体样品,Casimir力随温度增加。在此基础上,提出了薄膜与块状理想金属之间Casimir力大小随温度变化的实验观测结果。我们表明,与作者所声称的相反,Casimir力的大小随温度的降低在一个宽的温度区域的散装样品所描述的德鲁德模型。这种减少被证明是远远大于一个薄膜,它已经被实验排除。
2008-10-17 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantization of surface plasmon polariton on the metal slab by Green's tensor method in amplifying and attenuating media
基于格林张量方法,给出了金属薄膜表面等离子体激元(SPP)模的量子化形式。由于介质将被认为是有损耗的和色散的,所以可以研究通过施加不同的场频率,在各种电介质中SPP模式的放大和衰减。我们还将说明放大介质中相干和压缩SPP模式行为之间的差异。
2015-07-15 quant-ph
Classical limit of the Casimir interaction for thin films with applications to graphene
两个薄的材料膜之间的Casimir相互作用,膜和厚板之间和沉积在基板上的两个膜之间被认为是在大的分离(高温),对应于经典的限制。结果表明,无自由载流子的两层绝缘膜之间以及绝缘膜与材料板之间经典Casimir相互作用的自由能依赖于膜厚,并且随着分离的增加而减小,比经典两厚板的自由能减小得更快.由金属型介电常数表征的薄膜的自由能随着分离的二次幂而减小,即,证明了标准经典极限所得结果揭示了通过将石墨烯建模为具有一定介电常数的薄膜来描述两个石墨烯片之间以及石墨烯片与材料板之间的色散相互作用的可能性。认为在(2+1)维时空中用极化张量描述石墨烯的反射特性是最可靠的结果。
2013-12-23 cond-mat.other quant-ph
Casimir energy of finite width mirrors: renormalization, self-interaction limit and Lifshitz formula
本文研究了空间非均匀性存在下的标量场的场论模型。用位置相关的质量项描述了标量场与缺陷的相互作用。在这个模型中,我们推导了两个有限宽度的反射镜的相互作用,建立了该模型与Lifshitz公式的对应关系,并构造了限制程序,以获得单个反射镜的有限自能,而无需任何归一化条件。
2009-10-21 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Classical Casimir-Polder force between polarizable microparticles and thin films including graphene
我们推导出经典Casimir-Polder自由能和力的解析表达式的极化(磁化)原子(微粒)与薄膜,由不同的材料制成,或石墨烯相互作用。结果表明,与原子与厚板(半空间)相互作用的情况相比,对于孤立的介质膜,自由能和力随分离而减小得更快。对于金属膜,分析了取决于所用金属的模型的一些特有的特征。对于一个原子与石墨烯相互作用,我们表明,在室温下的经典制度是在约$1.5\,μ$ m分离。在这种制度下,由于原子的磁极化率的自由能和力的贡献被抑制,相比,由原子的电极化率引起的主要条款。根据我们的研究结果,在间距高于$5\,μ$ m时,原子与石墨烯的Casimir-Polder相互作用与理想金属平面具有相同的强度。原子与沉积在衬底上的薄膜的经典相互作用也被考虑。
2014-01-17 cond-mat.other quant-ph
Enhanced repulsive Casimir forces between gold and thin magnetodielectric plates
本研究计算金属与磁性板间的排斥卡西米尔力,探究板厚、低频电磁参数及温度的调控作用,发现薄磁板满足μ(0)≥ε(0)时存在排斥力,可实现亚微米间距排斥,有望用现有高分辨率技术测量。
2023-06-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir forces in Bose-Einstein condensates: finite size effects in three-dimensional rectangular cavities
由于{ \it热}波动(或伪卡西米尔力)的卡西米尔力先前计算的理想玻色气体在板几何形状的各种边界条件。在Dirichlet边界条件下,计算了平行平板内弱相互作用稀玻色-爱因斯坦凝聚体中由{ \it量子}涨落引起的Casimir压力.在本文中,我们计算Casimir能量和压力由于量子涨落在零温度均匀弱相互作用稀BEC局限于一个平行板几何周期性边界条件,并包括高阶修正,我们称之为Bogoliubov修正。首阶项被确定为BEC中以等于声速的波速运动的无质量标量场的Casimir能量。然后,我们得到了在一个一般的三维矩形腔的任意长度的领导阶Casimir压力,并获得有限尺寸的平行板的情况下的修正。
2006-06-15 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Casimir effect for thin films from imperfect materials
提出了一种研究薄膜材料与量子电动力学场相互作用的方法。利用量子电动力学的主要原理(局部性,规范不变性,重整化),我们构建了一个单一的模型Casimir类似的现象附近产生的距离远大于康普顿波长的电子的狄拉克场的波动是不必要的膜边界。在该模型中,薄膜由集中在二维表面上的奇异背景场表示。薄膜材料的所有性质都用一个无量纲参数来描述。对于两个平行的平面膜,我们计算的光子传播和Casimir力,这似乎是依赖于薄膜材料,可以是吸引力和排斥力。我们还考虑了平面薄膜与点电荷和直线电流的相互作用。在这里,除了通常的经典电动力学的结果,该模型预测出现异常的电场和磁场。
2006-06-04 cond-mat.mtrl-sci hep-th quant-ph
Casimir effect with dynamical matter on thin mirrors
本文计算了标量场和规范场与零宽镜相互作用的Casimir能量,包括镜内物质场的量子效应。我们考虑模型,这些领域是标量或费米子,获得一般表达式的能量作为真空场1PI函数的函数。我们还研究了,在一个具体的模型框架内,这些自由度引起的耗散的作用,表明,整合后的物质场,有效的电磁场理论包含模式与复杂的能量。对于Lifshitz公式的情形,我们证明了忽略耗散所得到的形式结果与由体场和物质场的量子涨落所得到的正确结果是一致的.
2008-10-06 hep-th quant-ph
Efficient Reduction of Casimir Forces by Self-assembled Bio-molecular Thin Films
本研究实验发现自组装生物分子薄膜可将平板与球体间的 Casimir 力减小达14%,并通过 Lifshitz 理论验证其机制,为解决 MEMS 微型化中的粘附问题提供了新途径。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir forces on suspended thin dielectric membranes covered with graphene
The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);Laboratoire Charles Coulomb (L2C), UMR 5221 CNRS-Université de Montpellier(夏尔·库隆实验室(L2C),CNRS-蒙彼利埃大学联合研究单位5221)
该研究从理论和实验探究覆盖石墨烯的悬浮薄电介质膜的卡西米尔力,发现用薄电介质膜替代石墨烯下的固体衬底可部分恢复卡西米尔力的强热依赖性,室温实验测得的力梯度与理论预测一致。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Casimir-Lifshitz force out of thermal equilibrium between dielectric gratings
我们计算的Casimir-Lifshitz压力在一个系统中,由两个不同的一维介电层光栅具有两个不同的温度和沉浸在一个环境中具有第三个温度。压力的计算是基于使用傅立叶模态方法推导出的散射算子的知识。压力的行为的特点是详细的三个温度的系统,以及两个光栅的几何参数的函数。我们发现,非平衡效应和几何周期性之间的相互作用提供了一个丰富的场景操纵的力量。特别是,我们发现政权的力量可以大大减少大范围的温度。此外,可以获得排斥压力,其特征可以通过控制系统的自由度来调节。值得注意的是,吸引力和排斥力之间的过渡距离可以减少相对于两个平板的情况下,这意味着实验的兴趣,观察排斥。
2014-08-19 physics.optics quant-ph
Local Casimir Energies for a Thin Spherical Shell
研究了3+1维球几何中阶跃势作用下无质量标量场的Casimir局域能量密度.除了在厚度为$δ$的壳中,电势被选择为零,其中它具有高度$h$,约束为$hδ=1$。在零厚度的极限下,得到了理想的$δ$函数壳.在强耦合和弱耦合两种情况下,研究了能量密度在接近壳表面时的行为。前一种情况对应于著名的Dirichlet壳极限。新的结果,揭示了表面发散的性质和壳内所含的能量,得到在弱耦合限制,并为壳的有限厚度。在零厚度的情况下,能量不仅来自局部能量密度,而且来自完全驻留在表面上的能量项。结果表明,后者与壳内的积分局部能量密度相一致。我们还研究了局部量和整体量对共形参数的依赖性。特别是新的见解提供了在全球的Casimir能量的发散在三阶耦合的原因。
2006-02-01 hep-th quant-ph
Magnonic Casimir Effect in Ferrimagnets
量子涨落是量子力学的核心概念。在空间边界条件下,量子场的量子涨落会引起能量零点的移动。这种被称为卡西米尔效应的量子现象,已经吸引了许多超越能量尺度层次的关注,从基本粒子物理学到凝聚态物理以及光子学。然而,Casimir效应在自旋电子学中的应用还没有得到足够的研究,特别是亚铁磁薄膜,尽管钇铁石榴石(YIG)是自旋电子学的最佳平台之一。我们在这里填补这个空白。利用晶格场论研究了绝缘磁体中磁振子的量子场诱导Casimir效应,发现不仅在反铁磁体中,而且在包括YIG薄膜在内的亚铁磁体中也能产生磁振子Casimir效应。我们的研究结果表明,YIG,基于磁振子的自旋电子学的关键成分,也可以作为一个有前途的平台,操纵和利用卡西米尔效应,称为卡西米尔工程。微加工技术可以控制薄膜的厚度,实现磁共振卡西米尔效应的操控。因此,我们铺平了道路的磁卡西米尔工程。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The van der Waals and Casimir energy of anisotropic atomically thin metallic films
我们讨论的范德瓦尔斯(Casimir)自由能和压力的薄金属膜,从一个到十五个原子层组成,在其介电性能的各向异性。这两个独立的膜和膜沉积在介质基板上被认为是。计算是针对Au膜和蓝宝石衬底进行的。根据我们的研究结果,对于由一个和三个原子层组成的独立的Au膜的各向同性(体)介电常数的使用所产生的各自的相对误差是等于73%和37%的范德华能量,和70%和35%的压力。我们列出的能量和压力的范德瓦尔斯系数计算的薄Au膜的各向异性帐户。结果表明,Au的体介电常数可用于由30个以上原子层组成的膜,即,厚度大于约7nm。相对论效应的作用也进行了研究,并表明是重要的,即使是由两个或三个层的薄膜。所得结果可应用于薄膜稳定性的研究和新型纳米器件的开发。
2015-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
The Casimir zero-point radiation pressure
我们分析了Casimir型零点辐射压的一些结果。这些包括介电介质和惰性($ε(ω) = 1$)介质之间的金属层上的宏观“真空”力。根据介质的介电性质,提出了控制这些力的符号的方法。最后,大的正Casimir压力,由于薄金属层上的表面等离子体激元,进行了评估和讨论。
2005-07-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical chopper driven by the Casimir force
我们提出了实验方案,并提出了详细的理论的光学斩波器的功能是基于卡西米尔和光的压力之间的平衡。该装置由两个原子级薄的金属反射镜组成的法布里-珀罗微滤波器。其中一个反射镜沉积在固体立方体上,另一个反射镜沉积在受到吸引力Casimir力和排斥力的影响下弯曲的较薄的壁上,所述吸引力Casimir力和排斥力是由于来自在微滤波器的谐振器中放大的连续激光器的光的压力造成的。反射镜之间的间隔距离应仅略微超过激光的半波长。结果表明,在这种情况下,在微过滤器的谐振条件交替服从和打破导致周期性脉冲的透射光。考虑到在几个第一松原频率下金属的介电常数的各向异性,计算卡西米尔压力。原子级薄金属镜的反射率特性的光学光谱范围内发现使用实验一致的唯象方法在文献中早期开发。所有参数的具体值,发现由石英玻璃与Ag镜制成的微过滤器,证明其可操作性。所提出的光学斩波器可能会发现在新兴的纳米技术领域利用量子涨落的影响有前景的应用。
2018-06-21 physics.optics 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