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
Casimir-Lifshitz pressure on cavity walls
我们扩展了我们以前的工作电磁Casimir Lifshitz相互作用两个机构之间的一个包含在其他。我们重点讨论了作用在空腔壁面上的脉动压力,空腔壁面假定为球形。该压力可以是正的或负的,这取决于描述主体和填充腔体的介质的响应函数。然而,我们发现,在一般的假设下,符号是独立的几何配置。这一结果是基于Casimir Lifshitz能量的转移算子表示。特别是,我们研究了这些运营商的组件有关的内部散射振幅,适应不变的嵌入过程,这个陌生的散射设置。我们发现我们的主要结果与Dzyaloshinskiii-Lifshitz-Pitaevskii的结果一致,该结果是作为极限情况得到的。
2021-07-31 quant-ph
Casimir-Lifshitz force between moving plates at different temperatures
在[New J. Phys. 11,033035(2009)]中发现了以任意恒定速度彼此平行移动的两个板之间的零温度Casimir-Lifshitz力。这里的解决方案是推广到的情况下,板在不同的温度。Casimir-Lifshitz力通过计算电磁应力张量获得,使用Antezza等人[Phys.Rev.A77,022901(2008)]针对不同温度下的非移动板采用的方法。作用在平板上的垂直力有来自量子真空和热辐射的贡献;这两种贡献都受到运动的影响。除了垂直力之外,来自运动板的热辐射还产生了卡西米尔-李夫希茨力的横向分量,这是一种没有量子真空贡献的效应。零温度的结果被再现,特别是不存在的量子真空摩擦板之间。
2009-05-11 quant-ph
Effect of the Heterogeneity of Metamaterials on Casimir-Lifshitz Interaction
超材料之间的Casimir-Lifshitz相互作用的研究使用的模型,考虑到结构的不均匀性的介电和磁性能的机构。将最近发展起来的Casimir Lifshitz相互作用的微扰理论推广到非均匀磁导率分布的情况,并用于研究主导阶内磁-介电异质结构之间的相互作用.超材料被建模为具有不同介电常数和磁导率的二维域阵列。在两个具有平坦边界的半无限体的情况下,当两个体之间的距离与超材料中的图案特征的波长相当时,发现材料属性的图案化结构导致正常Casimir Lifshitz力产生振荡行为。这种不均匀性也导致了横向Casimir-Lifshitz力的出现,该力随着间隙尺寸变小而趋于加强。我们的研究结果表明,最近对超材料之间的Casimir Lifshitz力的研究,其目的是检查观察排斥力的可能性,应该重新审视,以包括图案化结构在几百纳米的波长下的效果,这与实验中的相关间隙大小一致。
2010-09-13 quant-ph
Casimir-Lifshitz Theory and Metamaterials
基于Lifshiftz理论的概括,我们计算Casimir力涉及磁介电和可能的各向异性超材料,专注于排斥力的可能性。据发现,卡西米尔排斥减少磁耗散,甚至一个小的德鲁德背景的金属基超材料的行为,使吸引力的卡西米尔力,否则将被预测为排斥。力的符号还敏感地取决于超材料的光学各向异性的程度,以及磁响应的频率依赖性的形式。
2008-03-19 quant-ph
The Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between magnetic metallic mirrors
本文研究了磁性金属平面镜间Casimir压力的Lifshitz-Matsubara求和公式的有效性条件。在以前研究的情况下,非磁性材料(Guerout等人,物理评论E 90 042125),我们恢复通常的表达式的光学响应的有损模型,但不是无损等离子体模型。我们还表明,与福柯电流的模式发挥了至关重要的作用,在限制消失的损失,与预期相反。
2015-11-05 quant-ph
Derivation of the Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between metallic plane mirrors
我们仔细重新检查的有效性条件的一致性推导的Lifshitz-Matsubara和公式的Casimir压力之间的金属平面镜。我们恢复通常的表达式为有损德鲁德模型,但不是为无损等离子体模型。我们给出了一个解释,这一新的结果与福柯电流发挥作用的限制消失的损失,在共同的期望相反的模式。
2014-09-26 quant-ph
Measurements of the Casimir-Lifshitz force in fluids: the effect of electrostatic forces and Debye screening
在这项工作中,我们提出了详细的测量的Casimir-Lifshitz力之间的两个金表面(一个球和一个板)浸在乙醇中,并研究剩余的静电力,这是占主导地位的设备内的静电场的影响,可以减少与适当的屏蔽。静电力通过向液体中添加盐离子而通过德拜屏蔽进一步减小。此外,盐导致减少的Casimir-Lifshitz力通过筛选的零频率的贡献力;然而,在测量的分离和实验误差范围内的金表面之间的效果是小的。一个改进的校准程序进行了描述和比较,以前的方法。最后,将实验结果与Lifshitz的理论进行了比较,发现实验中使用的材料是一致的。
2008-08-13 quant-ph
Some Mathematical Aspects of the Lifshitz Formula for the Thermal Casimir Force
讨论了Lifshitz公式对实际金属平行厚板的适用性。在介电常数随频率变化的背景下,通常对真空零点振荡的描述是与热力学相矛盾的。相反,卡西米尔自由能的Lifshitz公式应重新制定的反射系数包含的表面阻抗,而不是介电常数。这种方法目前已通过对微机械系统中范德华力和卡西米尔力的精确测量得到了实验证实,并且与热力学相一致。
2005-03-06 quant-ph
Low temperature Casimir-Lifshitz free energy and entropy: the case of poor conductors
关于卡西米尔力的温度修正的争论已经持续了近十年,没有解决方案,最近已经扩展到包括半导体材料。我们回顾了一些理论方面的正式违反能斯特的热定理的上下文中的Casimir Lifshitz热力学和介电常数相对于虚频的主导项的指数的作用。一个一般的形式主义计算的温度修正自由能在低温下的系统,不表现出这样的异常,和低温下的行为的自由能在半空间之间的间隙的导电性差的材料建模与德鲁德型介电常数计算。
2008-09-04 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
On the computation of Casimir stresses in open media and Lifshitz theory
对含有分段均匀介电常数介质的开放和封闭空间域上的电磁模式进行了分类,以便于推导量子诱导Casimir应力。通过直接利用开放系统的宏观麦克斯韦方程组的解的复分析性质,它示出了如何正则表达式,这样的应力可以表示在双积分涉及实或纯虚频率与谐波模式符合分离的平面介质半空间的Lifshitz理论。推导是独立的,没有求助于Krein公式的状态密度或模式正则化,并提供了一个更直接的方法,以其他开放系统。
2014-03-12 quant-ph
On the Casimir-Lifshitz Force in a System of Two Parallel Plates in Relative Nonrelativistic Motion
在本文中,我们纠正了以前获得的Casimir Lifshitz吸引力的表达式(Dedkov,Kyasov,Surf.科学,2010)在两个平行板的系统中的相对非相对论运动,假设系统的总热平衡。
2014-08-29 cond-mat.other quant-ph
Surface impedance and the Casimir force
本文用阻抗边界条件计算了两平行平板和平板上方的一个球形(球面透镜)结构在零温和非零温下的Casimir力。阻抗方法允许人们找到现实的测试机构之间的卡西米尔力,而不管介质内的电磁波动。虽然这种方法是一种近似的方法,但它比卡西米尔力的Lifshitz理论有更广泛的应用领域。本文给出了Casimir力理论的阻抗近似的一般公式,并找到了将它与Lifshitz公式相联系的形式替代。从实验的角度来看,这是有趣的测试机构之间的微米分离的范围进行了详细研究。结果表明,在零温度下,表面阻抗法的基础上得到的结果是一致的,在框架内的Lifshitz理论的百分之几。阻抗法对Casimir力的温度修正与Lifshitz理论的修正在四位有效数字以内是一致的。毫米分离的情况下,对应于正常的皮肤效应也被认为是。在零温下,所得结果与Lifshitz理论符合得很好。在非零温度下,阻抗方法不受耗散介质中Lifshitz公式的零频率项所特有的解释问题的影响。
2001-10-22 quant-ph
Comment on "Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between magnetic metallic mirrors"
最近,Guerout等人[Phys. Rev. E,v.93,022108(2016)]主张无损等离子体模型必须重新定义为当弛豫参数趋于零时Drude模型的极限。有人认为,以前使用的等离子体模型不能正确地描述两个板之间的卡西米尔压力的两个金属制成的磁性和磁性,必须用重新定义的一个。我们表明,建议的重新定义不满足必要的物理要求施加的介电常数。我们还提出了一个合理的解释,无损等离子体模型正确地描述了卡西米尔压力,即使它不匹配的光学和电学性质的金属。
2016-06-24 quant-ph
A few remarks concerning application of the Lifshitz theory to calculation of the Casimir-Polder interaction
本文指出近期文献在过短距离和负虚部介电常数条件下误用Lifshitz理论计算Casimir-Polder相互作用,违反其创始人确立的适用条件及热力学第二定律。
2025-04-09 quant-ph
Casimir force between plane-layered structures: van Kampen-Schram approach for finite temperature
Saratov State University(萨马拉国立大学)
本研究采用van Kampen-Schram方法推导平面层状结构间卡西米尔力公式,发现Lifshitz公式未计入的围道积分在低温下贡献显著,给出金属板相互作用实例,完善了有限温度卡西米尔力的理论。
2026-08-18 quant-ph
Reply to "Comment on 'Precision measurement of the Casimir-Lifshitz force in a fluid'"
我们已经回顾了Geyer等人[arXiv:0708.1548]关于我们最近工作[Phys. Rev. A 75,060102(R)(2007)]的评论,虽然我们不同意他们的批评,但我们感谢他们给我们机会添加有趣的补充材料和更详细的实验描述。我们进一步描述了我们的计算,并解释了为什么一个更复杂的模型是不必要的。我们还提出了详细的实验中的静电力的影响,在我们的测量和显示,由于功函数的差异的贡献是小的,剩余的静电力主要是由陷阱电荷和外部字段。最后,我们估计了双层相互作用的影响。这些额外的计算和测量支持了我们原来的结论,即实验结果与Lifshitz理论是一致的。
2008-02-27 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-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
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
Concerning verification of the Nernst theorem for Casimir-Lifshitz free energy
本文在实频轴上重新考察Casimir-Lifshitz自由能,论证温度无关介电常数下因果材料腔体不违反Nernst定理,并指出该定理仅在理论于零温零频完全适用时才能作为理论选择的判据。
2008-07-28 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
Observing the Casimir-Lifshitz Force Out of Thermal Equilibrium
两个不同温度的物体之间的热Casimir-Lifshitz力显示出在处于热平衡的系统中不存在的显著特征。到目前为止,这种力的表现只在靠近加热基底的玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到,但从未在两个宏观物体之间观察到。用传统的Casimir装置观察热Casimir-Lifhitz力的热平衡是非常困难的,因为对于实验可达到的分离,热力与零温度量子Casimir力相比是小的,除非考虑板之间的过大温差。我们描述了一种装置,它允许直接观察的热力平衡的亚微米分离和适度的板之间的温差。
2015-04-07 cond-mat.other quant-ph
Casimir Friction I: Friction of a vacuum on a spinning dielectric
我们引入卡西米尔摩擦的概念,即由于量子涨落引起的摩擦。在这第一篇文章中,我们描述了一个恒定的扭矩的计算,所产生的量子涨落的散射,在电磁真空中旋转的电介质。
2008-04-09 quant-ph
Singularities of the Casimir Energy for Quantum Field Theories with Lifshitz Dimensions
我们研究了具有Lifshitz维数的时空中标量场的Casimir能量所表现出的奇异性,并给出了无质量情况下能量的多维zeta函数表达式.使用zeta正则化方法,我们发现当4维时空具有Lifshitz维度时,对于临界指数的特定值,卡西米尔能量是奇异的,与非Lifshitz情况相反。特别地,我们发现当临界指数为$z=2$时,Casimir能量是奇异的,而当临界指数为$z\geq 3$时,Casimir能量是正则的.此外,当考虑平坦的额外维度时,Lifshitz维度的临界指数会极大地影响Casimir能量,引入非Lifshitz情况下不存在的奇点。我们还讨论了膜世界模型中的Casimir能量和Lifshitz维数在这种框架下的前景。
2013-03-11 gr-qc hep-th math-ph
Casimir Lifshitz pressure and free energy: exploring a simple model
卡西米尔效应,中性物体相互吸引的色散力,可以理解为相互作用物体之间的多次光的散射。我们探讨了简单的模型,其中的机构被假定为具有独立的能量和入射角的碰撞场的反射系数,并显示了如何大量的信息可以提取内的几何形状的两个平行板。完整的热行为的模型被发现,我们讨论如何出现在零温度和完美的反射的组合限制的非分析行为。最后,我们讨论了一个广义力共轭的相互作用的材料的反射系数的可能性,以及如何,如果所涉及的材料容易改变其反射特性,这将倾向于提高卡西米尔吸引力。这种校正分离的依赖性进行了研究的恒定反射模型,表明在大多数实验情况下,该效果可能是可以忽略不计的。
2008-11-10 quant-ph
Interplay between finite thickness and chirality effects on the Casimir-Lifshitz torque with nematic cholesteric liquid crystals
本文从理论上研究了向列胆甾相液晶的手性与有限总厚度对 Casimir-Lifshitz 力矩的综合影响,发现厚度增大使力矩角依赖性更趋正弦化,且力矩方向取决于两胆甾相构型为异手性或同手性。
2023-05-22 cond-mat.soft quant-ph
Maxwell Eigenmode approach to the Casimir-Lifshitz Torque
四十多年前,Barash发表了一个计算具有任意各向异性度的平面双折射介质的完全延迟Casimir Lifshitz扭矩。从那以后,一直缺乏独立的理论证实。我们报告了一个系统的和透明的推导两种介质之间的扭矩与电和磁双折射。我们的方法,麦克斯韦方程组的本征模分解的基础上,概括了Barash的结果为电双折射材料,并可以推广到广泛的各向异性材料和有限厚度的影响。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Repulsive Casimir Force between Dielectric Planes
在1948年,H.B.G.Casimir预测,两个完美导电的中性板之间存在吸引力,这是由于板的影响引起的电磁真空能量的变化。1956年,E.M. Lifshitz推导出一个扩展的卡西米尔的表达适用于有限的温度和任意介电常数的两个半空间和间隙之间。在这份简短的报告中表明,虽然Lifshitz公式预测了两个半空间的介电常数相同的情况下的吸引力,但在某些情况下,当介电常数不相同时,会产生排斥力。排斥力的原因和可能的应用将被考虑。
2001-09-26 quant-ph
Finite temperature Casimir effect in the presence of nonlinear dielectrics
从拉格朗日量出发,利用路径积分技术对非线性介质中的电磁场进行量子化,并计算了不同场的关联函数。得到了非线性介质的极化率,并确定了它们与耦合函数的关系。最后计算了有限温度下非线性介质中的Casimir能量和Casimir力。
2010-10-20 quant-ph
Casimir-Lifshitz force between graphene-based structures out of thermal equilibrium
本文研究石墨烯平行结构在非平衡温度条件下的Casimir-Lifshitz力,发现通过调节石墨烯化学势可实现力的原位调控,包括力从吸引变为排斥及非单调变化等异常行为。
2023-09-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Lifshitz formula for the Casimir force and the Gelfand-Yaglom theorem
本文给出了$d+1$维中涨落实标量场引起的Casimir力的Lifshitz公式的量子场论推导。场耦合到两个不完美的,厚的,平面镜,这是由本地化的背景电位在他们的位置建模。推导过程中的真空能量的计算在欧几里德版本的系统,减少了问题的评估功能行列式。后者是通过Gelfand-Yaglom公式写成的,根据描述每个镜子的势能结构的函数;这些函数编码了与卡西米尔力相关的属性,并且是在虚频率下评估的反射系数。
2011-07-12 hep-th quant-ph
A knob to tune the Casimir-Lifshitz force with gapped metals
本研究从理论上探讨了 La$_3$Te$_4$ 基带隙金属系统中的有限温度 Casimir-Lifshitz 相互作用,证明通过调节偏离化学计量比效应可控制该力的量级甚至符号,并预测了其对原子力显微镜实验中 Casimir 力的可测量修正。
2023-07-30 cond-mat.mtrl-sci 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
Non-analytic behavior of the Casimir force across a Lifshitz transition in a spin-orbit coupled material
我们提出Casimir效应作为观察电子系统中Lifshitz跃迁的一般方法。这个概念被证明与平面自旋轨道耦合半导体在磁场。我们计算了两个这样的半导体之间的卡西米尔力和半导体和金属之间的塞曼分裂的函数。塞曼场导致费米口袋在半导体中形成或崩溃通过调整系统通过拓扑Lifshitz转变。我们发现Casimir力在过渡点处经历了一个扭结,并且在过渡的两侧有明显不同的行为。最简单的实验实现所提出的效果将涉及一个金属涂层的球悬挂在一个微型悬臂上方的一层薄薄的锑化铟(或另一个半导体与大$g$ -因素)。数值估计,并表明,效果是在实验范围内。
2013-12-24 cond-mat.mes-hall 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
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
Problems in the theory of thermal Casimir force between dielectrics and semiconductors
本文考虑应用Lifshitz理论来描述半导体与晶体之间的热Casimir力。它表明,对于所有的真π(即,对于在零温度下具有零电导率的所有材料),将在非零温度下产生的非零电导率包括到介电响应模型中导致违反能斯特热定理。这一结果同样适用于简单绝缘体、本征半导体、Mott-Hubbard半导体和掺杂浓度低于临界值的杂质半导体。我们证明,在绝缘体-金属过渡的Casimir自由能突然变化,无论电导率连续或不连续变化。应用Lifshitz公式对极坐标系进行计算,得到了与温度成线性关系的大的热修正。一个规则,制定了如何应用的Lifshitz理论,以实际材料符合热力学和实验。
2008-02-26 quant-ph
Comparison of the experimental data for the Casimir pressure with the Lifshitz theory at zero temperature
我们进行详细的比较实验的实验数据的测定两个平行的Au板之间的Casimir压力与理论值计算使用Lifshitz公式在零温度下。计算是使用光学数据的复杂折射率的Au外推到低频率的德鲁德模型与最常用的和其他建议的德鲁德参数。它表明,实验数据排除了Lifshitz公式在零温度下,在70%的置信水平,如果德鲁德模型与最常用的参数值被采用。如果使用Drude参数的其他值,则在95%置信水平下通过实验排除零频率下的Lifshitz公式。在零温度下的Lifshitz公式结合广义等离子体模型与最常用的等离子体频率的值被证明是实验一致的。我们提出了一个决定性的实验,这将进一步阐明传导电子的弛豫特性在卡西米尔效应中的作用。
2010-06-03 cond-mat.mes-hall 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
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
Casimir-Lifshitz interaction between ZnO and SiO2 nanorods in bromobenzene: retardation effects turn the interaction repulsive at intermediate separations
我们考虑了ZnO纳米棒和SiO2纳米棒在溴苯中的相互作用。使用相互作用的物体和环境的光学数据,我们计算力-从短程吸引力范德华力到中程排斥力Casimir Lifshitz力到长程熵驱动吸引力。在所有的分离处,非延迟的范德华相互作用都是吸引的。我们证明了延迟驱动的排斥在中间分离。在短间隔(在非延迟极限)和大间隔(在经典极限)的相互作用是吸引的。这些效应可以从分析三种介质的介电函数作为虚频的函数的多个交叉点来理解。
2012-01-11 cond-mat.other 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
Thermodynamical aspects of the Casimir force between real metals at nonzero temperature
本文研究了由实际金属制成的平行平板的Casimir效应的物理性质。近年来,几位作者根据Lifshitz公式,采用不同的方法计算了实际金属间Casimir力的热修正,得到了不同的结果。Drude模型和等离子体模型都被用来描述真实的金属。我们计算了金属板之间的光子熵密度作为表面分离和温度的函数。这些方法中的一些被证明导致负值的熵和非零熵在零温度下取决于系统的参数。结论是,这些方法与热力学第三定律相矛盾,必须拒绝。结果表明,等离子体介电函数与未修正的Lifshitz公式相结合,完全符合热力学的一般原理。对于Drude介电函数,本文提出了在不违反热力学热力学定律的前提下,对Lifshitz公式中零频项的修正。
2002-02-03 quant-ph
Casimir effect across a layered medium
使用非标准的递归关系的菲涅尔系数涉及连续堆叠的层,我们扩展的Lifshitz公式的配置与非均匀的,n层的,介质分离两个平面物体。作用在每个物体上的力是类李夫希茨力和由介质的不均匀性引起的力的总和。该理论正确地再现了最近获得的结果卡西米尔力/能量在一些简单的系统,这种。作为一个产品,我们得到一个公式上的两个平面物体之间的层(未指定的)堆栈上的力,这概括了我们以前的结果在一个平面腔中的平板上的力。
2011-12-07 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
Temperature Correction to Casimir-Lifshitz Free Energy at Low Temperatures: Semiconductors
卡西米尔力和自由能在低温下一直是焦点的主题一段时间。我们计算的温度修正的Casimir Lifshitz自由能之间的两个平行板的电介质材料具有恒定的电导率在低温下,描述通过德鲁德型介电函数。对于横磁(TM)模式,这样的计算是新的。进一步计算TE模式的情况下,其后提出的扩展和概括以前的工作金属。数值研究进行了验证的分析结果的正确性。
2008-07-23 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph