Directional spontaneous emission and lateral Casimir-Polder force on an atom close to a nanofiber
本文研究了靠近光学介质的受激原子的自发发射及其产生的散射力。对于一个适当选择的原子偶极子的取向，自发发射图案变得不对称和谐振Casimir-Polder力平行于纤维轴出现。对于一个简单的模型，我们表明，这样的横向力是由于在材料内的图像的圆形振荡的原子的偶极矩的相互作用。由于Casimir--Polder能量在横向上是恒定的，所以预测的横向力不是以通常的方式从势中导出的。我们的研究结果具有一定的影响，光学力的测量衬底上，以及激光冷却的原子在纳米光子陷阱。
2015-05-06 quant-ph
Lateral Casimir-Polder force with corrugated surfaces
我们导出了作用在波纹表面上的基态原子上的横向Casimir-Polder力，其振幅达到一阶。我们的计算是基于散射的方法，它考虑到非镜面反射和偏振混合的电磁量子涨落撞击实际材料。我们比较了我们的一阶精确结果与两种常用的近似方法。我们发现，邻近力近似（大波长）高估了横向力，而成对求和的方法低估了它由于色散力的非加性。我们认为，冷原子偶极横向振荡的频移测量可以提供一个引人注目的演示非平凡的几何效应的量子真空。
2007-10-29 quant-ph
Corrected Proximity-Force Approximation for Lateral Casimir Forces
广泛采用的近似力近似（PFA）来估计正常的Casimir力是已知的渐近精确消失分离。在这封信中，我们提出了一个修正PFA，这是足够准确地预测位移引起的横向Casimir力之间的球体和光栅，分离半径比高达0.5，远远超出了限制范围内的PFA的应用是以前的限制。我们的结果可以方便地估计Casimir相互作用，因此将是有用的相关实验和工程Casimir应用。我们还研究了梯度光栅的PFA，我们发现不稳定性引起的横向Casimir力超出了校正的PFA。
2018-07-15 physics.optics quant-ph
Lateral Casimir-Polder forces by breaking time-reversal symmetry
我们研究了横向Casimir-Polder力作用在一个圆形旋转发射器附近的介质平面表面。由于圆周运动破坏了时间反演对称性，平行于表面方向上的自发发射通常是各向异性的。我们表明，产生的横向力，这可以被解释为反冲力，因为这种不对称的排放。该力是发射器和表面之间的距离的振荡函数，并且电介质的损耗特性强烈地影响近场区域中的结果。该力也表现出人口引起的动力学，相对于时间的自发衰减率的倒数的时间尺度上呈指数衰减。我们建议，这种效果可以检测测量发射器获得的速度，以下不同的周期的激励和热化。我们的结果表示在格林张量，因此可以很容易地应用到更复杂的几何形状。
2017-12-12 quant-ph
Comment on "Demonstration of the Casimir Force in the 0.6 to 6 micrometer Range"
我们评论最近发表的测量Casimir力的距离在0.6至6微米范围内的两个金表面（物理评论快报。78，5（1997））和净差异报告的比较与理论预测（物理评论快报。81，5475（1998））。
1999-12-17 quant-ph
Rectification of the lateral Casimir force in a vibrating non-contact rack and pinion
研究了与振动齿条保持一定距离的圆柱小齿轮的非线性动力学，结果表明，两个波纹表面之间的横向Casimir力是可以矫正的。摩擦和外部负载的影响被考虑在内，它表明，小齿轮可以做工作，对负载的临界值，这是由横向卡西米尔力的幅度。我们提出了一个相图的整流运动，可以帮助它的实验研究，因为该系统表现出在很大一部分的参数空间的混沌行为。
2007-05-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Demonstration of the asymmetric lateral Casimir force between corrugated surfaces in the nonadditive regime
在非加性条件下，测量了两个正弦波纹Au涂层表面之间的横向Casimir力。使用更深的波纹也允许展示横向卡西米尔力的相位依赖性的不对称性，如前所述。测量数据被发现是在良好的协议与精确的理论计算结果在T=300 K，包括实际材料性能的影响。精确理论和邻近力近似之间的偏差被量化。所获得的结果是局部的纳米机器中的应用。
2009-09-11 cond-mat.other quant-ph
Lateral Casimir force on a rotating particle near a planar surface
我们研究了在平面附近旋转的粒子所经历的横向Casimir力。这种力的起源在于对称性破缺引起的粒子在真空中的旋转和热波动的偶极矩，因此，在横向卡西米尔力之前描述的文献中的波纹表面，它存在，尽管平移不变性的平面表面。波动电动力学的框架内工作，我们推导出的横向力的解析表达式，并分析其依赖于系统的几何和材料特性。特别是，我们表明，力的方向可以通过调整颗粒表面的距离，这可能是一种新的机制来操纵纳米级的物体进行控制。
2016-12-12 cond-mat.other 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
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
Influence of retardation and dispersive surfaces on the regimes of the lateral Casimir-Polder force
通过散射方法研究了现实材料波纹表面与各向异性粒子间的横向 Casimir-Polder 力，发现色散表面可放大谷区间和中间区间，而延迟对中间区间有放大或抑制作用。
2024-02-10 quant-ph
A frustrated nanomechanical device powered by the lateral Casimir force
利用横向Casimir力引起的波纹表面间的耦合，提出了一种由两个齿条和一个小齿轮组成的纳米级机械装置。相互作用的非接触性质允许通过选择两个齿条沿相同方向移动并迫使小齿轮在两个相反方向之间选择来使系统受挫。这导致丰富和敏感的相位行为，这使得该器件可能用作机械{ \em传感器}或{ \em放大器}。该器件还可用于产生频率可调的机械{ \em时钟}信号。
2008-02-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-contact rack and pinion powered by the lateral Casimir force
横向卡西米尔力提出了一种设计的潜在的耐磨齿条和齿轮没有接触，它可以小型化到纳米级。通过研究小齿轮速度和齿条速度在参数空间不同域中的关系，研究了设计的鲁棒性。摩擦和附加外载荷的影响也进行了研究。它表明，该设备可以保持极高的速度，不像一般的看法卡西米尔力作为一个弱相互作用可能建议。
2007-01-29 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Curvature-induced repulsive effect on the lateral Casimir-Polder--van der Waals force
我们考虑半径为$R$的完美导电无限圆柱体，并研究与被约束在距离圆柱体轴很远的平面内移动的中性可极化粒子的卡西米尔-波尔德（CP）和范德华（vdW）相互作用。$x_0>R$。当相对曲率为$x_0/R \lesssim 6.44$时，该质点在横向CP力（CP力在所述平面上的投影）的作用下，被吸引到该平面上最靠近圆柱表面的一点。另一方面，当$x_0/R \gtrsim 6.44$，我们还表明，对于某些粒子的取向和各向异性，横向CP力可以移动粒子远离圆柱。CP力的这种排斥行为揭示了CP相互作用与表面几何形状的非平凡依赖性，特别是相对曲率。在vdW制度，我们发现，一个类似的非平凡的排斥行为发生，但相对曲率$x_0/R \gtrsim 2.18$，这意味着这种效果需要一个更小的圆柱曲率在vdW制度比在CP之一。此外，我们还表明，有经典对应的这些效果，涉及一个中性粒子的永久电偶极矩。这种力的几何效应的预测可能与更好地控制经典和量子物理中粒子与曲面之间的相互作用有关。
2022-09-01 quant-ph
Normal and lateral Casimir force: Advances and prospects
讨论了由不同材料构成的真实物体之间的Casimir力的实验和理论结果。特别注意的是支付的正常Casimir力的计算垂直于表面的Lifshitz理论的帮助下，考虑到自由载流子的作用。给出了作用在金属、电介质和半导体材料之间的热卡西米尔力的理论结果，并与现有的实验数据进行了比较。主要的注意力集中在可能性控制的大小和符号的卡西米尔力的应用在纳米技术。在这方面，我们考虑用激光对金属和半导体测试体之间的卡西米尔力进行光学调制的实验。另一种选择是使用铁磁材料，特别是铁磁材料。在某些条件下，这允许得到卡西米尔排斥。作用在正弦波纹表面之间的横向Casimir力可以被认为是由电磁场零点振荡引起的某种非接触摩擦。最近的实验和计算，使用精确的理论已经证明了衍射型效应在这种现象中的作用，并有可能得到不对称的力分布。结果表明，Casimir力在纳米尺度上的各种器件的运行中可能起着重要的作用。
2010-10-22 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
The lateral Casimir force beyond the proximity force approximation: a nontrivial interplay between geometry and quantum vacuum
两个波纹金属板之间的横向Casimir力使得研究几何形状和Casimir效应之间的非平凡相互作用成为可能，这超出了邻近力近似（PFA）的有效性范围。定量评价可以通过使用散射理论在微扰展开有效时，振幅小于其他三个长度尺度：平均分离距离$L$的板，周期$λ_\C$和等离子体波长$λ_¶$。在这个微扰的扩展，评估获得任意相对值的$L$，$λ_\C$和$λ_¶$，而限制的情况下，其中一些已经知道，恢复时，这些值服从一些特定的排序。这些结果与现有的实验比较的后果进行了讨论，在文章的最后。
2007-04-20 hep-th quant-ph
Lateral Casimir force between sinusoidally corrugated surfaces: Asymmetric profiles, deviations from the proximity force approximation and comparison with exact theory
横向Casimir力，这之间出现的正弦波纹表面的球体和板，被测量的情况下，一个小的周期超出的邻近力近似的适用范围。球体和板上波纹幅度的增加允许观察到横向Casimir力的不对称性，即，它的轮廓偏离完美的正弦函数。在两组具有不同振幅的波纹的测量中，在不同的间隔处测量两个测试体上的波纹之间的相移上的侧向力的依赖性。在两个连续的实验中，还测量了作为分离函数的横向力的最大值。所有的测量数据进行了比较，使用的接近力近似的理论方法和精确的理论基础上的瑞利展开没有拟合参数。在这两种情况下，考虑了测试体的真实材料特性和非零温度。的数据被发现是在一个很好的协议与精确的理论，但偏离显着的接近力近似方法的预测。这提供了衍射型的影响，在PFA方法中被忽略的观察定量确认。横向卡西米尔力的现象在纳米技术的微机械操作的可能应用进行了讨论。
2010-02-20 cond-mat.other quant-ph
Casimir energy and geometry : beyond the Proximity Force Approximation
我们回顾Casimir效应和几何之间的关系，强调偏离常用的邻近力近似（PFA）。为此，我们使用的散射形式主义，这是目前最好的工具，可用于准确和可靠的理论实验比较。我们首先回顾一下当镜子可以被认为服从镜面反射时，这种形式主义的主要路线。然后，我们讨论了更一般的情况下，非平面镜引起非镜面反射与波矢量和场偏振混合。一般的形式主义已经卓有成效地用于评估粗糙度的Casimir力的效果，以及横向Casimir力或Casimir扭矩之间出现的波纹表面。在这篇简短的评论中，我们把注意力集中在横向力的情况下，这应该在未来的实验演示的非平凡（即超越PFA）的几何形状和卡西米尔效应的相互作用。
2008-01-22 quant-ph
Nonequilibrium Casimir effects of nonreciprocal surface waves
我们表明，在由非互易等离子体材料制成的基板附近的各向同性偶极粒子可以经历横向卡西米尔力和扭矩时，粒子的温度不同于板和环境。我们连接的横向力的存在非互易表面极化激元的非对称色散和存在的横向扭矩的自旋动量锁定这样的表面波。使用波动电动力学的形式主义，我们表明，横向力和扭矩的功能应该是实验观察到的掺杂锑化铟（InSb）放置在外部磁场的衬底，并为各种电介质颗粒。有趣的是，我们还发现，横向力和扭矩的方向取决于组成材料的颗粒，这表明基于横向非平衡Casimir物理的分选机制。
2021-06-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Lateral interatomic dispersion forces
人们普遍认为，原子和分子之间的范德华力沿着分离它们的线作用。受Casimir-Polder力的影响，我们预测了两个原子之间的横向范德华力，其中一个原子处于具有非零角动量的激发态，另一个原子处于各向同性的基态.所产生的力以与行星齿轮相同的方式起作用，与在类似情况下的横向Casimir-Polder力的著作中预测的齿轮齿条运动相反，这里预测的力是微观起源。我们通过预测基态铷附近的激发铯的轨迹来说明这种效果，发现如果忽略横向力，行为会有质的不同。
2020-09-02 quant-ph
How to strengthen constraints on non-Newtonian gravity from measuring the lateral Casimir force
本研究通过优化波纹表面实验配置，在4.5至37纳米范围内加强非牛顿引力约束，最大加强因子超过40倍。
2023-05-13 hep-ph quant-ph
Computation and visualization of Casimir forces in arbitrary geometries: non-monotonic lateral forces and failure of proximity-force approximations
我们提出了一种计算任意几何形状的Casimir力的方法，具有任何所需的精度，可以直接利用标准的数值电磁技术的效率。使用最简单的有限差分实现这种方法，我们得到的协议与过去的结果为圆柱板的几何形状，也提出了新的几何形状的结果。特别是，我们研究了一个活塞式的问题，涉及两个介电和金属广场之间的两个金属墙壁，在二维和三维，分别滑动，并证明非添加剂和非单调的变化，由于这些侧壁的力量。
2007-08-09 physics.comp-ph physics.optics quant-ph
Bragg spectroscopy for measuring Casimir-Polder interactions with Bose-Einstein condensates above corrugated surfaces
我们提出了一种方法来探测色散原子表面相互作用通过测量双光子布拉格光谱的动态结构因子的玻色-爱因斯坦凝聚体以上的波纹表面。该方法利用凝聚体相干性揭示了Casimir-Polder相互作用能的空间傅立叶分量。
2010-03-11 quant-ph
Experimentally demonstration of the repulsive Casimir force in the gold-cyclohexane-PTFE system
Casimir力从吸引力到排斥力转变的实验证明仍然具有挑战性。本文利用原子力显微镜精确测量了不同液体中小球在平板上方的Casimir力，首次观察到金-环己烷-PTFE体系中的长程Casimir排斥力。实验数据与Lifshitz理论计算结果相吻合，为ε1<ε3<ε2体系提供了直接证据。进一步验证了van Zwol等介电模型描述中间流体的合理性。该研究为利用Casimir斥力实现MEMS和NEMS中的量子悬浮和无摩擦器件提供了潜在的应用前景。
2019-11-22 cond-mat.other quant-ph
The Casimir energy between nanostructured gratings of arbitrary periodic profile
本文研究了任意形状的波纹光栅的Casimir能量的横向依赖性。为此，我们建模的配置文件作为堆栈的水平矩形切片的配置文件的形状和数值评估Casimir能量之间的不同的相对横向位移的两个波纹板。我们将我们的结果与邻近力近似（PFA）内获得的预测进行比较。在可比分离的波纹板和几何参数，我们发现一个很强的依赖性的Casimir能量上的形状的波纹板配置文件。
2012-10-25 cond-mat.other quant-ph
Constraints on axion-nucleon coupling constants from measuring the Casimir force between corrugated surfaces
通过测量球和板的正弦波纹表面之间的法向和侧向Casimir力，我们得到了类轴子与核子的耦合常数的更强的实验室约束.为此，计算了在实验组态中由于质子和中子之间的两个轴子交换而产生的法向和侧向附加力。我们的约束以下的正常和横向卡西米尔力的测量是强于实验室的限制，迄今为止报道的质量大于11 eV和8 eV的类轴子粒子，分别。在类轴子质量从10^{-10}eV到20 eV的宽范围内，对由磁强计测量、Eotvos和Cavendish型实验以及Casimir效应得到的类轴子与核子的耦合常数的各种实验室约束条件进行了比较。
2014-08-31 hep-ph quant-ph
Casimir-Lifshitz Interaction between Dielectric Heterostructures
在最近发展起来的介电衬度微扰理论的框架内研究了任意介质异质结构之间的相互作用。结果表明，周期性图案化的电介质或金属结构导致振荡的横向Casimir Lifshitz力，以及调制的法向力，因为它们相对于彼此位移。这些振荡贡献的强度随着间隙尺寸的减小和异质结构中使用的材料的介电性质的对比度的增加而增加。
2009-07-14 quant-ph
Systematic Correction for "Demonstration of the Casimir Force in the 0.6 to 6 micrometer Range"
提出了一种新的系统修正卡西米尔力测量的结果，并应用于一个实验，是在十多年前进行的。这种修正使实验结果与金属板介电常数的Drude模型符合得很好。该系统是由于机械振动或倾斜或位置测量不确定性引起的板之间的距离的时间依赖性波动，并且类似于板粗糙度的校正。
2010-07-24 cond-mat.other quant-ph
Demonstration of the difference Casimir force for samples with different charge carrier densities
用高真空原子力显微镜测量了不同载流子密度的两块硅板与镀金球之间的Casimir力。结果与Lifshitz理论相比较，符合得很好.我们的实验表明，通过改变半导体板的载流子密度几个数量级，可以改变Casimir相互作用.这一结果可能在纳米技术中找到应用。
2006-09-26 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
The Casimir effect in the nanoworld
卡西米尔效应是由于真空涨落的辐射压力而在宏观世界中产生的一种力。因此，它在纳米机电系统（NEMS）的新兴领域中发挥着关键作用。在本文中，这一作用进行了审查，与讨论的影响的材料特性的反射镜，以及几何形状的依赖性的Casimir效应之间的波纹镜。特别是，Casimir力的横向分量和金属板与错位波纹之间的恢复扭矩进行评估。
2008-09-01 quant-ph
Demonstration of Angle Dependent Casimir Force Between Corrugations
用原子力显微镜测量了正弦波纹镀金板和球体之间在波纹之间不同角度下的法向Casimir力。结果表明，所测得的力值偏离了邻近力近似，与基于梯度展开的理论（考虑了几何和材料性质的相关效应）相一致。我们分析了温度的作用。所获得的结果打开了新的机会，在微机械系统中的卡西米尔效应的控制。
2013-05-03 cond-mat.other quant-ph
New constraints on Yukawa-type interactions from the Casimir effect
卡西米尔力的测量被用来获得更强的约束参数的假设相互作用的预测在不同的统一方案超出了标准模型。我们回顾了新的强约束Yukawa型的相互作用，在过去的两年中，从最近的实验测量的横向Casimir力，Casimir力的配置与波纹边界和Casimir Polder力。具体而言，从横向卡西米尔力的测量结果与精确的理论相比，实现了高达2400万倍的约束加强。我们还讨论了进一步的可能性，以加强约束的汤川相互作用的卡西米尔效应。
2012-01-27 hep-ph quant-ph
Demonstration of the Casimir force between ferromagnetic surfaces of a Ni-coated sphere and a Ni-coated plate
利用动态原子力显微镜研究了两个铁磁界面之间的Casimir相互作用。实验数据被发现是在很好的一致性与预测的Lifshitz理论结合等离子体模型的方法的磁性边界面。它示出，对于磁性材料的假设补丁电位的作用是相反的，所需的数据与德鲁德模型的和解。
2013-03-29 cond-mat.other quant-ph
Casimir interaction between a sphere and a grating
我们推导出明确的表达式的Casimir能量之间的球和一维光栅，在球和光栅反射矩阵，并适用于任意材料，球半径，和光栅的几何参数。然后，我们数值计算了Casimir能量之间的金属（金）球和电介质（熔融石英）层状光栅在室温下，并探讨其依赖于球半径，光栅球分离，和横向位移。我们定量研究的相互作用，这是敏感的光栅高度和填充因子的几何依赖性，并显示如何球可以被用来作为一个本地传感器的Casimir力的几何特征。为此目的，我们主要集中在分离和球半径的光栅参数相同的顺序（这里的数量级为一微米）。我们还研究了横向分量的Casimir力，由于没有平移不变性。我们比较我们的结果与邻近力近似（PFA）内获得的结果。当仅应用于球时，PFA高估了吸引相互作用的强度，并且我们发现球-光栅中的差异比球-平面几何中的差异更大。另一方面，当PFA应用于球体和光栅时，它提供了对精确结果的更好估计，这仅仅是因为低估了单个光栅的影响，从而导致误差的部分补偿。
2015-12-17 quant-ph
Calculating Casimir interactions for Periodic Surface Relief Gratings using the C-Method
我们发展了一种计算周期系统中涨落引起的相互作用的形式。该方法将散射理论与电磁光栅研究中的C方法相结合，适用于计算包含表面起伏光栅的Casimir力。我们应用所开发的技术，以获得简单的1-D正弦光栅的能量和横向力。使用这种形式主义，我们推导出已知的渐近表达式，以前通过微扰近似。在近距离分离，我们的数值结果匹配的邻近力近似和其第一次修正使用的衍生物展开。
2014-04-09 quant-ph
Analytical and Numerical Demonstration of How the Drude Dispersive Model Satisfies Nernst's Theorem for the Casimir Entropy
鉴于目前的讨论的主题，作出努力，以显示非常准确的分析和数值的德鲁德色散模型，假设在零温度下的松弛是非零的（这是杂质存在的情况下），给出一致的结果在低温下的卡西米尔自由能。具体地说，我们发现自由能基本上由两项组成，一项与T^2成比例，另一项与T^2 {5/2}成比例。这两个项都在T -> 0时产生零卡西米尔熵，因此符合能斯特定理。
2007-12-24 hep-th quant-ph
Demonstration of an Unusual Thermal Effect in the Casimir Force from Graphene
我们报告精确测量的梯度的Casimir力之间的Au涂层的球体和石墨烯片沉积在二氧化硅板。测量数据与精确的理论进行比较，使用的狄拉克模型的框架中发现的极化张量，包括非零化学势和能隙的石墨烯样品的影响，没有拟合参数。实验和理论之间的非常好的协议证明了异常大的热效应在分离低于1妈妈，这是从来没有观察到的传统的3D材料。因此，实验证实，对于石墨烯，有效温度是由费米速度而不是由光速决定的。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
The Casimir-Polder potential in the presence of a Fock state
使用激发态的原子表面力有许多引人注目的应用，包括排斥力和横向力。然而，这些国家可能是脆弱的，难以准备。在这里，我们报告了一个明确的正常模式为基础的计算的Casimir-Polder势之间的基态原子和非色散表面的存在下的外部量子化场。尽管我们考虑的是基态原子，但我们得到的势与激发态Casimir-Polder力的势具有某些共同的特征。我们的工作提供了一个物理上透明和直观的图片驱动Casimir-Polder电位，以及扩大以前的调查，提供分析结果，完全包括延迟，以及适用于任何选择的相互对齐的原子的偶极矩，外部场，和表面法线。
2018-05-29 quant-ph
New features of the thermal Casimir force at small separations
不同温度下的热Casimir力的差异在真实金属之间示出的增加与分离距离的减小。这为证明卡西米尔力的热依赖性提供了新的机会。两个配置的两个平行的板和一个球以上的板被认为是。热卡西米尔力的理论描述的不同方法，导致不同的可测量的预测。
2003-02-20 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
The Casimir effect within scattering theory
我们回顾了Casimir效应的散射技术的理论。经过多年的理论努力，这种形式主义现在基本上被掌握，因此理论-实验比较的准确性取决于实验条件描述的精确性和针对性水平。由于对实验中使用的真实反射镜的光学性质的不完全了解，不完全反射的影响仍然是理论与实验比较中的不确定性来源。出于同样的原因，耗散镜之间的卡西米尔力的温度依赖性仍然是一个有争议的问题。我们还强调，真正的镜子不完全服从镜面反射的假设，这是几乎所有的材料和温度校正的计算中使用。这个困难可以通过使用更一般的散射形式主义来解决，该散射形式主义考虑具有混合的波矢量和场偏振的非镜面反射。这个一般的形式主义已经卓有成效地用于评估粗糙度的Casimir力的效果，以及横向Casimir力波纹表面之间出现。通常使用的“邻近力近似法”导致对这两种效应的描述不准确。
2006-11-09 quant-ph
No quantum friction between uniformly moving plates
通过计算真空电磁应力张量，得到了两平行运动平板间的Casimir力。板块之间的垂直力被运动改变，但板块上没有侧向力。因此，在这种情况下，电磁真空涨落不会引起“量子摩擦”，这与先前的断言相反。结果表明，平行于平板作匀速运动的质点所受的Casimir-Polder力也没有横向分量。
2009-03-26 cond-mat.mtrl-sci 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
Virtual photons in imaginary time: Computing exact Casimir forces via standard numerical-electromagnetism techniques
我们描述了一种数值方法来计算Casimir力在任意几何形状，任意电介质和金属材料，任意精度（给定足够的计算资源）。我们的方法，基于完善的集成的平均应力张量通过波动耗散定理评估，旨在直接利用快速的方法开发的经典计算电磁学，因为它只涉及重复评估的格林函数的虚频率（相当于，实频率在虚时间）。我们开发的方法，系统地检查各种配方的Casimir部队从过去的几十年，并根据其适用性进行数值计算评估。我们说明了我们的方法与一个简单的有限差分频域实现，测试它为已知的几何形状，如圆柱体和板，并将其应用到新的几何形状。特别是，我们表明，活塞式的几何形状的两个正方形金属墙壁之间的滑动，在两个和三个维度与完美的和现实的金属材料，表现出令人惊讶的非单调的“横向”力的墙壁。
2007-10-17 quant-ph
The Casimir force and the quantum theory of lossy optical cavities
本文给出了零温下两平行平面镜间Casimir力的一种新的推导方法。这两个反射镜和它们包围的腔被视为量子光学网络。它们通常是有损耗的，其特征在于频率相关的反射幅度。从光学定理的表达式中推导出了伴随损耗的附加波动。给出了腔体内部谱密度与内场反射振幅之间关系的一般证明。这个密度决定了真空辐射压力，因此也决定了卡西米尔力。该力作为实频率上的积分获得，包括除了普通波之外的倏逝波的贡献，然后作为虚频率上的积分。该演示仅依赖于真实镜像所服从的一般性质，这也对卡西米尔力的变化施加了一般约束。
2003-02-10 quant-ph
Structural anisotropy and orientation-induced Casimir repulsion in fluids
在这项工作中，我们从理论上考虑两个周期性阵列的纳米线（无论是在真空中，并在基板上分离的流体）之间的卡西米尔力在分离的周期。具体来说，我们计算的依赖性的确切Casimir力的阵列之间的横向平移和旋转。虽然通常这种结构之间的力是很好的特点是由接近力近似（PFA），我们发现，在这种情况下，微观结构调制的力的方式定性与PFA不一致。相反，我们发现，有效介质理论，其中板被视为均匀的，各向异性的介质，给出了一个令人惊讶的准确图片的力量，下降到一半的周期分离。这包括相同的情况下，流体分离板，其中确切的力的变化与线阵列的方向，而PFA预测的吸引力的标志。我们讨论了在实验中检测这些影响的可能性，得出的结论是，这种影响是强大的，足以使检测可能在不久的将来。
2011-05-12 quant-ph
Playing with Casimir in the vacuum sandbox
卡西米尔效应仍然是讨论它与波动量子场的真空能量之间的关系或缺乏关系的主题。在这篇文章中，我们提出了一个Gedanken实验考虑一个虚构的过程类似于真空涨落在一个典型的静态卡西米尔设置。思想实验得出了一些有趣的结论，即当接近普朗克尺度时，板块之间的最小距离。更具体地，发现板之间的距离不能达到低于$(L/L_P)^{2/3}$普朗克长度的值，其中$L_P$是普朗克长度，而$L$是板的典型横向延伸。额外的调查结果允许的结论是，两个板之间的方法对这个最小的分离距离是渐近的。
2021-04-20 hep-th quant-ph
Inhomogeneity-Induced Casimir Transport of Nanoparticles
这封信提出了一种依靠量子真空涨落来传输浸入流体中的纳米粒子的方案。该机制在于纳米颗粒和梯度超颖表面之间的不稳定性引起的横向Casimir力，以及传统的Dzyaloshinskietz-Lifshitz-Pitaevskietz约束的放松，这允许更广泛的材料配置的量子悬浮。计算了悬浮在光栅上方的纳米球的速度，其速度可以高达每分钟几微米。玻恩近似给出了Casimir能量的一般表达式，揭示了尺寸选择性输运。对于任何给定的超颖表面，在传输速度达到峰值的地方存在一定的颗粒-超颖表面分离，形成“卡西米尔通道”。Casimir相互作用的符号和强度可以通过液体-空气微扰的形状来调整，从而可能允许实时控制其他被动力，并实现传输过程的有趣开关或方向切换。
2018-07-15 physics.optics quant-ph
Critical Casimir forces involving a chemically structured substrate
出于最近的实验与封闭的二元液体混合物附近的连续分层相变，我们研究了系统的临界行为，这属于伊辛普适性类，为膜的几何形状与一个平面壁的化学结构，使有一个横向交替吸附的二元液体混合物的物种的偏好。通过蒙特卡罗模拟和有限尺寸标度分析，确定了临界Casimir力和相应的普适标度函数。
2010-07-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech quant-ph
The Reality of Casimir Friction
超过35年的时间里，理论家们一直在研究量子或卡西米尔摩擦，当两个光滑的物体相互横向移动时，会发生这种摩擦，由于量子电磁涨落而产生摩擦耗散力，这打破了时间反演对称性。这些力通常非常小，除非物体几乎接触，因此从未观察到这种效应，尽管横向卡西米尔力已被观察到波纹表面。部分由于缺乏与现象的联系，平行板之间或可极化原子与金属板之间的摩擦力的理论预测差异很大。在这里，我们回顾了这些计算的历史，表明理论共识正在形成，并提供了一些希望，它可能是实验证实这种现象的耗散量子电动力学。
2016-04-28 hep-th quant-ph
Casimir force driven ratchets
我们探讨了两个平行的周期性图案化的金属表面的非线性动力学耦合的零点波动的电磁场之间。由此产生的卡西米尔力产生的非对称图案与时间周期性驱动的表面到表面的距离棘轮效应，允许在相当大的参数范围内的表面的定向横向运动。关键是要考虑到惯性效应，因此混沌动力学，这是由朗之万动力学描述。多个速度反转发生作为一个功能的驱动，平均表面距离，和有效的阻尼。这些输运性质被证明是稳定的，对弱环境噪声。
2007-01-26 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
The Casimir Forces in a Single Conducting Cylindrical Cavity
我们想研究单导体微圆柱腔的Casimir效应。数学技术是基于格林函数的几何形状的内部的腔，和积分正则化是基于等离子体频率截止为真实的导体。利用对称电磁能量动量张量，用四种势计算了腔体内的Casimir总能量。根据文献[1]中提出的原因，忽略腔外Casimir能量的贡献，计算了腔体侧面及其圆底所受的力。由此得到的表达式表明，这些力是排斥力。数值计算是做一个腔的半径在其高度相同的顺序在100纳米的规模已经知道的最好的导电材料制成的基础上的实际问题。
2016-01-27 hep-th quant-ph
Van der Waals and Casimir interactions between atoms and carbon nanotubes
比较了单壁和多壁碳纳米管与氢原子（分子）的范德华力和卡西米尔相互作用。结果表明，石墨介电常数的宏观概念已经适用于只有两个或三个壁的纳米管。考虑了纳米管对氢原子的吸收，其间距小于1纳米。由于交换排斥的横向力将原子移动到单元中心上方的位置，在那里它被纳米管吸收，因为排斥力无法平衡范德华吸引力。
2008-02-09 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir interactions between two parallel graphene sheets carrying steady-state drift currents
University of South Florida（南佛罗里达大学）
本研究探讨了石墨烯片间因稳态漂移电流引起的Casimir相互作用，发现漂移电流导致垂直方向的排斥修正和横向力，影响Casimir力的调控。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
