几何-温度相互作用下的非单调热Casimir力

Quantum fluctuations of the friction force induced by the dynamical Casimir emission

We study a quantum model of dynamical Casimir effect in an optical cavity enclosed by a freely moving mirror attached to a harmonic spring. The quantum fluctuations of the friction force exerted by the dynamical Casimir emission onto the moving mirror are investigated, as well as their consequences on the quantum state of the mirror oscillation. Observable signatures of the interplay of the nonlinear nature of the effective mirror-cavity coupling and of the discreteness of the emitted photons are pointed out, in particular as a fast diffusion of the mirror oscillation phase. These results are …

卡西米尔物理学中的几何和物质效应--散射理论

Geometry and material effects in Casimir physics - Scattering theory

我们给出了一个全面的介绍的方法计算卡西米尔力的任意精度，为任何数量的对象，任意形状，磁化率函数，和分离。该技术适用于浸在真空以外的介质中的物体，非零温度，以及一个物体封闭在另一个物体中的空间布置。我们的方法结合了每个对象的经典电磁散射振幅与通用的转换矩阵，用于计算每个对象的散射之间的基础转换，但在其他方面独立于个别对象的细节。这种方法结合了统计物理学和散射理论的方法，非常适合于分析许多不同的现象。我们说明了它的权力和多功能性的一些例子，这表明如何相互作用的几何形状和材料属性有助于理解和控制卡西米尔力。我们还研究电动卡西米尔力是否可以导致稳定的悬浮。忽略渗透率，我们证明，任何平衡位置的对象受到这样的力量是不稳定的，如果所有对象的渗透率高于或低于的包络介质;前者是普通材料在真空中的一般情况。

临界Casimir力和色散力的相互作用

Interplay of critical Casimir and dispersion forces

使用一般的标度参数结合平均场理论，我们调查的临界（$T \simeq T_c$）和非临界（$T\ne T_c$）行为的Casimir力在流体膜的厚度$L$支配的色散力，并暴露于长程衬底电位，这被认为是相等的两侧的膜。我们研究所产生的有效力作用在限制基板上作为$T$和化学势$μ$的函数。我们发现，总的力量是吸引力低于和高于PDMATHAMR。然而，如果减去直接的衬底-衬底贡献，则除了在临界密度波动出现的体临界点$(T_c,μ_c)$附近，或者除了在低温和$(L/a) (βΔμ) =O(1)$处，力在任何地方都是排斥的，其中$Δμ=μ-μ_c <0$和$a$是流体分子之间的特征距离，即，在毛细冷凝状态下。而在临界点附近，如果在毛细冷凝状态下，吸引力的最大幅度为$L^{-d}$量级，则该力要强得多，最大幅度衰减为$L^{-1}$。从标准的有限尺寸标度行为的本质偏差内观察到的有限尺寸的临界区域$L/ξ=O(1)$的膜厚度$L \lesssim L_{\rm crit}$，其中$L_{\rm crit}=ξ_0^\pm (16 |s|)^{ν/β}$，与$ν$和$β$作为标准的散装临界指数和与$s=O(1)$作为无量纲参数，其特征在于在流体-流体相互作用的长距离的尾巴的相对强度的基板-流体。我们提出了修改后的有限尺寸标度相关的这种情况下，并详细分析了在这个区域中的有限尺寸的行为。

Casimir能量的热衍射修正

Thermal diffractive corrections to Casimir energies

我们研究了Casimir能量中热效应和衍射效应的相互作用。我们考虑板的边缘，取向或平行或垂直于对方，以及一个单一的板与狭缝。我们计算Casimir能量在有限温度下使用的形式主义，其中的衍射效应被编码在一个低维的非本地场论，生活在板之间的间隙。的形式主义允许一个干净的直接或几何效应和衍射效应之间的分离，并使自由能的温度依赖性的分析推导成为可能。在低温下，在板的狄利克雷边界条件下，我们发现衍射效应对自由能进行了修正，对于垂直板，修正系数为T^6，对于狭缝，修正系数为T^4，对于平行板，修正系数为T^4 log T。

石墨烯的有限温度Casimir效应

Finite temperature Casimir effect for graphene

采用Dirac模型计算了石墨烯层与平行导电表面之间的有限温度Casimir相互作用。我们发现，在高温下，这种系统中的Casimir相互作用仅为两个相距相同距离的理想导体的Casimir相互作用的一半。在此限制下，单个石墨烯层的行为完全类似于德鲁德金属。特别地，TE模式的贡献被抑制，而TM模式之一使理想金属值饱和。本文详细地研究了Casimir相互作用在中温和分离条件下的行为。我们还发现了石墨烯物理学的两个基本常数之间有趣的相互作用：精细结构常数和费米速度。

de Sitter时空中平行平板的Casimir效应

Casimir effect for parallel plates in de Sitter spacetime

在de Sitter时空背景下，对具有任意曲率耦合参数的两个无限平行板之间的大质量标量场，得到了Wightman函数、场平方和能量动量张量的真空期望值.场是在Bunch-Davies真空状态下制备的，并被约束为满足板上的Robin边界条件。对于计算，使用模式求和法，补充广义阿贝尔-普拉纳公式的变体。这允许明确地提取的贡献的期望值，来自每个单一的边界，并扩大第二板诱导的部分的指数收敛积分。然后研究了几种感兴趣的极限情况。此外，Casimir力作用在板上的评估，它表明，背景时空的曲率决定性地影响这些力的行为在分离大于德西特时空的曲率尺度。在曲率耦合参数和场的质量方面，实现了两个非常不同的区域，它们分别表现出真空期望值的单调和振荡行为。在大板分离的Casimir力的衰减被证明是幂律（单调或振荡），与场质量的值的独立性。

de Sitter时空中的Casimir效应

Casimir effect in de Sitter spacetime

在de Sitter时空背景下，研究了具有任意曲率耦合参数的两平行板几何中的质量标量场的能量动量张量真空期望值和Casimir力.场是在Bunch-Davies真空状态下制备的，并被约束为满足板上的Robin边界条件。真空能量动量张量是非对角的，非对角分量对应于沿垂直于板的方向的能通量。结果表明，背景时空的曲率决定性地影响卡西米尔力的行为在分离大于德西特时空的曲率半径。在依赖的曲率耦合参数和质量的领域，两个不同的制度实现，表现出单调或振荡的行为的力量。Casimir力的衰减在大板分离被证明是幂律，与场质量的值无关。

紧维Friedmann-Robertson-Walker宇宙学中的真空涨落和拓扑Casimir效应

Vacuum fluctuations and topological Casimir effect in Friedmann-Robertson-Walker cosmologies with compact dimensions

本文研究了具有任意多个环面紧化维数的空间平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙中具有一般曲率耦合参数的无质量标量场的Wightman函数、场平方的真空期望值和能量动量张量.期望值中的拓扑部分被显式地提取出来，这样，重整化被简化为具有平凡拓扑的模型。在紧致维的同动长度比哈勃长度短的极限下，拓扑部分与共形耦合的拓扑部分一致，并且它们通过标准共形变换与平坦时空中的相应量相关。在紧维的大同动长度的相反极限下，依赖于曲率耦合参数，真空期望值的单调或振荡行为实现了两个区域.在单调制度和非共形和非最小耦合场的真空应力是各向同性和状态方程的拓扑部分的能量密度和压力是正压型。在振荡状态下，场平方期望值中拓扑部分的振荡幅度可以随时间减小或增大，而能量-动量张量的振荡是阻尼的。

The Casimir effect for nonlinear sigma models and the Mermin-Wagner-Hohenberg-Coleman theorem

The quantum vacuum (Casimir) energy arising from noninteracting massless quanta is known to induce a long-range force, while decays exponentially for massive fields and separations larger than the inverse mass of the quanta involved. Here, we show that the interplay between dimensionality and nonlinearities in the field theory alters this behaviour in a nontrivial way. We argue that the changes are intimately related to the Mermin-Wagner-Hohenberg-Coleman theorem, and illustrate this situation using a nonlinear sigma model as a working example. We compute the quantum vacuum energy, which consi…

宇宙弦时空中平行金属板的Casimir效应

Casimir effect for parallel metallic plates in cosmic string spacetime

本文计算了宇宙弦时空背景下两平行导电板几何中电场和磁场平方的重整化真空期望值以及电磁场的能量动量张量。在此基础上，研究了可极化粒子上的Casimir-Polder力和作用在平板上的Casimir力。VEV被分解为纯弦和板诱导的部分。电场平方的VEV对于到弦的径向距离小于到板的距离的点为负，并且对于相反的情况为正。另一方面，磁场平方的VEV处处为负。能量动量张量VEV中的边界诱导部分仅在板间区域不为零。而且，这部分只取决于与弦的距离。真空中的边界诱导部分能量密度对于到弦的距离小于到板的距离的点是正的，而在相反的情况下是负的。板上的Casimir应力非单调地依赖于到弦的距离。我们证明了作用在板块上的Casimir力总是吸引力。

包含零模相互作用场论的热力学Casimir效应

Thermodynamic Casimir effects involving interacting field theories with zero modes

系统与O（n）对称哈密顿被认为是在$d$ -维平板几何的宏观横向扩展和有限厚度$L$进行连续体相变的限制$L\to\infty$。本文用场论重整化群方法研究了周期性边界条件和特殊-特殊边界条件下，体临界温度$T_{c,\infty}$（热力学Casimir效应）及以上的热涨落所引起的有效力，其中特殊-特殊边界条件对应于两个边界平面上表面相互作用的临界增强.如前所述[ \textit{Europhys. Lett.} \textbf{75}，241（2006）]，在$T_{c,\infty}$的朗道理论中存在的零模使得传统的RG改进的扰动理论在$4-ε$维度中不明确。修正后的展开式被用来计算温度下的过量自由能和Casimir力的标度函数$T\geqT_{c,\infty}$作为$\mathsf{L}\equiv L/ξ_\infty$的函数，其中$ξ_\infty$是体相关长度。标度函数的$L$依赖的剩余自由能单位面积的$\mathsf{L}\to0$极限是符合以前的结果的Casimir振幅$Δ_C$ $O(ε^{3/2})$和显示一个更合理的小$\mathsf{L}$的行为，因为他们接近的临界值$Δ_C$单调为$\mathsf{L}\to 0$。

洛伦兹违反大质量标量场中的热效应和Casimir效应

Thermal and Casimir effects in a Lorentz-violating massive scalar field

该研究探讨了洛伦兹违反大质量标量场中的热效应和Casimir效应，通过热场动力学框架分析了能量动量张量和传播子的修正，揭示了温度、空间约束与洛伦兹违反背景的相互作用。

磁性双手性密度波中的卡西米尔效应

Casimir effect in magnetic dual chiral density waves

本文理论研究磁场下有限密度 MDCDW 相中夸克场的卡西米尔效应，通过 Landau 能级分解揭示化学势、磁场和非均匀基态导致的振荡及味分裂特征。

完美电磁边界条件与对偶性下的卡西米尔能量：一种场论方法

The Casimir energy with perfect electromagnetic boundary conditions and duality: a field-theoretic approach

本文用泛函积分和拉格朗日乘子场方法研究两块平行板在完美电磁边界条件下的卡西米尔效应，证明能量-动量张量需修正并获得边界贡献，并推广了对偶变换以讨论电磁对偶不变性与边界的相互作用。

自相似板组态的Casimir能量

Casimir energies of self-similar plate configurations

我们构建各种自相似配置使用平行的$δ$功能板，并表明它是可能的，以评估这些配置的Casimir相互作用能使用的想法，自相似性。我们将我们的分析限制在由标量场介导的相互作用上，但扩展到电磁场是直接的。我们的工作揭示了一个简单而强大的方法，可以很容易地用来计算一类自相似配置的Casimir能量。作为一个亮点，在一个例子中，我们确定卡西米尔相互作用能的一堆平行板的位置$δ$功能板在构成康托集，一个原型的分形点。据我们所知，这是第一次，卡西米尔能量的分形配置已被报道。值得注意的是，我们考虑的一些构型的卡西米尔能量是正的，有些甚至是零卡西米尔能量。对于正Casimir能量的情况下，是单调递减的堆叠参数增加的解释是，真空的压力往往膨胀的无限堆叠板。我们进一步支持我们的结果，使用自相似性的想法，通过重新推导它们使用格林函数形式主义。这些论述使我们深入了解量子场论中使用的正则化方法与数论中发散级数的正则化和之间的联系。

精确的三维Casimir力幅值、$C$函数和Binder累积量比：球形模型结果

Exact Three Dimensional Casimir Force Amplitude, $C$-function and Binder's Cumulant Ratio: Spherical Model Results

考虑了在周期性边界条件下，具有薄膜结构$L\times \infty ^2$的超立方晶格上，外加磁场$H$的三维平均球模型.精确地计算了普适Casimir振幅$Δ$和Binder累积量比$B$，发现它们分别是$Δ=-2ζ(3)/(5π)\approx -0.153051$和$B=2π/(\sqrt{5}\ln ^3[(1+\sqrt{5})/2]).$。讨论了通常为量子系统定义的有限温度$C$函数与过量自由能（由于有限尺寸对系统自由能的贡献）标度函数之间的关系。结果表明，在体相临界温度$T_c$下，模型的$C$函数等于4/5.分析表明，多余的自由能是温度$T$和磁场$|H|$在$T_c.$附近的单调增加的函数。这个属性应该持有任何经典的$d$ -维$O(n),n>2,$模型与膜几何形状下的周期性边界条件时，$d\leq 3$。分析结果表明，在体相临界温度$T_c.$以下和附近，Casimir力都是负的

强相互作用费米子与Casimir效应的位相

Strongly Interacting Fermions and Phases of the Casimir Effect

为了探讨边界效应和手征对称性破缺之间的相互作用如何改变强相互作用费米子系统的物理行为，我们采用零密度四费米子有效场论研究了两个平行层的Casimir效应.这个系统揭示了一些有趣的特征。而对于无限大的分离（没有边界），手征对称性被打破或恢复通过二阶相变，在相反的情况下，小（一般来说，有限）分离的过渡成为一阶，呈现有限大小的影响，对于本设置，类似于化学势。适当地在分离温度平面上移动，可以在热力学势和冷凝物的温度依赖性中产生特殊的行为，用几何变化补偿热。类似于我们在这里发现的行为已经被预测发生在双层石墨烯中。手征对称性破缺在Casimir力中诱导出不同的相（无质量和有质量），这些相被临界线分开。

介质球与壁面间的Casimir力：真空涨落放大的模型

Casimir Force between a Dielectric Sphere and a Wall: A Model for Amplification of Vacuum Fluctuations

研究了可极化粒子与反射壁的相互作用。采用宏观的方法，其中平均力计算从麦克斯韦应力张量。一个完美的反射墙和一个球的介电函数所给出的德鲁德模型的特殊情况下进行了详细研究。结果表明，该力可表示为位置的单调衰减函数和振荡件的单调衰减函数之和。在大的分离，振荡片是占主导地位的贡献，是远远大于卡西米尔-波尔德相互作用的限制，球是一个完美的导体。有人认为，这种增强力可以解释在真空波动的频谱。在理想导电球的极限中，在频谱的不同部分之间存在抵消，这在具有频率依赖极化率的球的情况下不再完全发生。对力的振荡分量的大小的估计表明，它可能大到足以被观察到。

量子弹簧

Quantum Spring

本文将对\textit{quantum spring}进行简要的回顾，它是我们在早期工作中提出的一种基于螺旋边界条件的Casimir效应。平行于螺旋轴的卡西米尔力的行为非常像弹簧上的力，当螺距与螺旋周长的比值$r$很小时，弹簧上的力遵守胡克定律，但在这种情况下，力来自量子效应，所以我们想称之为\textit{quantum spring}。另一方面，垂直于轴的力随着比率$r$的增加而单调减小。这两种力都是吸引力，它们的行为在二维和三维中是相同的。

宏观量子真空与微观引力

Macroscopic quantum vacuum and microscopic gravitation

宏观量子真空和现代引力理论具有几何和物理现象之间的强烈相互作用。我们审查选定的问题，特别强调在微米范围内的非牛顿引力的搜索的影响，测量卡西米尔力的准确性。然后，我们讨论了希格斯粒子与引力的相互作用，认为原子跃迁的光谱变化，由于修改的希格斯场的真空期望值的强曲率的时空区域可能是概念和观测的相关性。

约瑟夫森结中的卡西米尔效应

Casimir effect in Josephson junctions

本研究探讨约瑟夫森结中与超流共轭的内聚力及其与卡西米尔效应的联系，揭示弹道短结力主要源于连续谱、长结力源于束缚态与连续谱相互作用，并给出力的普适定义、标度特性及渐近极限。

neutron星时空中的斯蒂芬-玻尔兹曼定律与热卡西米尔效应 via 热场动力学

Stefan-Boltzmann Law and Thermal Casimir Effect in Neutron Star Spacetime via Thermo Field Dynamics

本文通过热场动力学研究中子星时空中的热卡西米尔效应，推导了考虑引力红移和曲率修正的斯蒂芬-玻尔兹曼定律，并探讨了强引力对真空涨落的影响。

石墨烯板间轴子诱导的卡西米尔相互作用

Axion-Induced Casimir Interaction Between Graphene Plates

研究轴子暗物质在含平行石墨烯界面平面腔中诱导的电磁效应，通过考虑多种因素得到感应电场和压力的解析表达式，发现压力在特定间距共振增强，受石墨烯参数影响，确定了效应相关参数范围，为探测轴子电磁现象提供灵敏框架。

Gribov-Zwanziger理论中的Casimir效应

The Casimir effect in Gribov-Zwanziger theory

本文研究Gribov-Zwanziger理论中平行板边界下的Casimir效应，利用泛函积分方法计算PMC和PEC板的Casimir能量，并与格点数据比较，发现Gribov质量不依赖于板间距。

C定理的低温推广及经典涨落与量子涨落的相互作用

On the Finite-Temperature Generalization of the C-theorem and the Interplay between Classical and Quantum Fluctuations

由Neto和Fradkin [Nucl. Phys. B { \bf 400}，525（1993）]定义的有限温度C函数的行为在Vojta [Phys. Rev. B { \bf 53}，710（1996）]最近提出的d维精确可解晶格模型内进行分析，它与极限为$n\to \infty$的量子非线性O（n）西格玛模型具有相同的普适性类。导出并分析了d=1（无长程序），d=2（存在量子临界点），d=4（存在一条以量子临界点为终点的有限温度临界点线）时C的标度函数.精确地确定了C单调增加的区域的位置（其显著地依赖于d）。结果被解释内的有限尺寸标度理论，必须修改为d=4。PACS编号：05.20.- y，05.50。+ q，75.10.Hk，75.10.Jm，63.70.+.时，5时30分-d，2时30分