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
Casimir torque between corrugated metallic plates
我们考虑两个平行的波纹板,并表明,Casimir扭矩时出现的方向不一致。我们按照散射的方法和计算Casimir能量的二阶的振幅,考虑到非镜面反射,偏振混合和有限的导电性的金属。我们将我们的结果与接近力近似进行比较,接近力近似在优化效果的条件下高估了2倍的扭矩。我们认为,Casimir扭矩可以测量为1 $μ{\rm m}.$大的分离距离
2007-10-30 quant-ph
The Low-Frequency Character of the Thermal Correction to the Casimir Force between Metallic Films
Casimir力的有限温度修正的频谱可由有限电导率金属板的Lifshitz公式确定。我们表明,校正的$TE$电磁模式是占主导地位的频率如此之低,板不能被建模为理想的电磁波。我们还解决了与电磁场在表面和金属导体内的行为有关的问题,并使用适当的低频金属边界条件计算表面模式。我们的结果使热修正与先前获得的实验结果一致。我们提出了一系列的测量方法来检验我们分析的准确性。
2004-06-22 quant-ph
Casimir force between metallic mirrors
研究了金属有限电导率对Casimir效应的影响。我们把重点放在明确的理论评价,这可以帮助比较实验结果与理论。计算了平面金属板的Casimir力的折减。计算了在相同组态下的Casimir能量的降低。它可用于通过“邻近定理”推断平面球几何中的力的减少。频率依赖的介电响应函数的金属表示的简单的等离子体模型,或更准确地说,通过使用已知的光学数据的金属在最近的实验中使用,即Al,Au和Cu。在后两种情况下,这里得到的结果与最近发表的结果有很大不同。
1999-09-22 quant-ph
The thermal Casimir effect for rough metallic plates
我们提出了一个新的理论热Casimir效应,持有实验的重要情况下,金属表面的粗糙度具有小于集肤深度的空间尺度。该理论是基于一个简单的唯象模型的粗糙导体,明确考虑到的事实,即欧姆传导在导体的表面附近的表面粗糙度是非常阻碍,如果粗糙度的幅度小于集肤深度。作为新模型的结果,我们发现,表面粗糙度强烈影响的卡西米尔力的热修正的大小,独立的板块分离。我们的模型,而符合最近的精确测量的Casimir力在亚微米范围内,导致一个新的预测尚未观察到的热修正的Casimir力在大板块分离。除了热卡西米尔问题,我们的模型是相关的正确的理论解释目前的实验探测导体之间的其他邻近效应,如辐射传热和量子摩擦。
2007-11-04 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
On Casimir force between two real metallic plates
Saratov State University(萨马拉国立大学)
本文针对真实金属板间卡西米尔力的修正问题,采用多种介电模型研究有限温度下的力修正,分析利夫希茨公式的围道积分遗漏问题,给出近远区结果并验证一阶修正的一致性。
2026-08-18 quant-ph
Casimir effect with rough metallic mirrors
本文计算了两个平行金属镜的Casimir能量的二阶粗糙度修正。我们的结果也可以适用于大多数实验中使用的平面球几何。金属镜描述的等离子体模型,与任意值的等离子体波长,镜的分离和粗糙度相关长度,与粗糙度振幅保持最小的长度尺度微扰理论举行。从腔内场起伏的分析,我们得到的Casimir能量修正广义反射算子,它占衍射和偏振耦合的粗糙表面的散射。我们提出了简单的解析表达式的几个极限情况下,以及数值结果,允许在实际实验中的粗糙度校正的可靠计算。修正大于接近力近似的结果,接近力近似是从我们的理论作为限制情况(非常光滑的表面)获得的。
2005-05-11 quant-ph
Semiclassical Estimates of Electromagnetic Casimir Self-Energies of Spherical and Cylindrical Metallic Shells
球形和圆柱形金属壳上电磁Casimir应力的半经典估计值在场理论值的1%以内。两种几何形状的电磁卡西米尔能量由两个解耦的无质量标量给出,满足共形协变边界条件。表面的贡献消失光滑的金属边界和有限的电磁Casimir能量在领先的半经典近似是由于二次波动的周期性射线在腔的内部。半经典地,金属圆柱壳的非零Casimir能量几乎完全是由于菲涅耳衍射。
2010-06-16 hep-th 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
The frequencies of transitions between hyperfine levels of ground-state atoms can be measured with exquisite precision using magnetic-resonance techniques. This makes hyperfine transitions ideal probes of QED effects originating from the interaction of atoms with the quantized electromagnetic field. One of the most remarkable effects predicted by QED is the Casimir-Polder shift experienced by the energy levels of atoms placed near one or more dielectric objects. Here we compute the Casimir-Polder shift and the width of hyperfine transitions between ground-state Zeeman sub-levels of an hydrogen…
2021-06-08 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
Dynamical Casimir-Polder Force between a Metallic Particle and a Perfectly Conducting Plate
本文首次研究了中性金属粒子平行于理想导体平板表面作相对论匀速运动时,其磁极化率对Casimir-Polder力的影响。在Drude模型方法中考虑了颗粒的材料性质。
2011-11-10 cond-mat.other quant-ph
We propose a test on the role of relaxation properties of conduction electrons in the Casimir pressure between two parallel metal-coated plates kept at different temperatures. It is shown that for sufficiently thick metallic coatings the Casimir pressure and pressure gradient are determined by the mean of the equilibrium contributions calculated at temperatures of the two plates and by the term independent on separation. Numerical computations of the nonequilibrium pressures are performed for two parallel Au plates of finite thickness as a function of separation and temperature of one of the p…
2019-08-14 quant-ph
Properties of metallic films in precise calculation of the Casimir force
沉积的金膜的光学性质进行了讨论与卡西米尔力预测。与散装材料预测相比,薄膜中的空隙和晶界上的电子散射在2%的水平上降低了小分离处的力。由于薄膜的多晶结构的补丁电位的贡献被证明是小的现有的Casimir力实验。
2004-01-27 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Casimir potential of a compact object enclosed by a spherical cavity
研究了一个紧致物体与另一个紧致物体的封闭腔体之间的电磁Casimir相互作用。我们用物体的散射矩阵和平移矩阵来表示相互作用能,这些矩阵与适合于每个物体的坐标系相关。当被包围的物体是一个空的金属球壳,比内部物体大得多,并且两者充分分离时,卡西米尔力可以用内部物体的静电多极极化率和磁多极极化率来表示,这与卡西米尔-波尔德的结果类似。虽然这不是一个简单的幂律,但力对物体与包含球体的分离的依赖性是其从球体中心的位移的普适函数,与物体电磁响应的其他细节无关。此外,我们计算了两个金属球之间的精确Casimir力包含一个在另一个在任意间距。最后,我们结合我们的结果与早期的工作,两个领域之间的卡西米尔力,以获得数据的领先的顺序校正的邻近力近似为两个金属球内外。
2010-10-20 quant-ph
A microscopic approach to Casimir and Casimir-Polder forces between metallic bodies
我们考虑了金属纳米颗粒和金属板之间的Casimir-Polder相互作用能,以及两个宏观金属板之间的Casimir相互作用能,根据它们的组分之间的多体色散相互作用。两个和三体之间的真实金属的微观部分的色散相互作用的表达式首次获得,无论是在延迟和非延迟的限制。然后,这些表达式被用来评估,相互比较,整体的两个和三个身体的贡献宏观Casimir-Polder和Casimir力,通过总结的贡献,从微观成分的机构(金属纳米粒子),两种几何形状:金属纳米粒子/半空间和半空间/半空间,其中所有的材料都假定为完美的导体。在纳米粒子/半空间的情况下,我们的结果完全同意,可以从相应的宏观结果中提取的,并明确显示的成对近似的几何形状考虑的不适用性。在这两种情况下,我们发现,虽然整体的两体贡献产生的吸引力,整体的三体贡献是排斥力。此外,它们原来是相同的顺序,一致的成对近似的已知的不适用性。对多体展开式的收敛速度问题也作了简要的讨论。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir repulsion between metallic objects in vacuum
我们给出一个例子的几何形状中,两个金属物体在真空中的经验排斥卡西米尔力。几何形状由一个细长的金属颗粒组成,中心位于一个带孔的金属板上方。我们证明,这种几何形状有一个排斥制度,使用对称性参数,并确认它与数值计算完美和现实的金属。该系统不支持稳定的悬浮,因为粒子对于远离对称轴的位移不稳定。
2010-08-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir interaction between inclined metallic cylinders
一维金属物体(圆柱体、金属丝)之间的Casimir相互作用表现出非常规的特征。在这里,我们研究这种相互作用的取向依赖性,通过计算两个倾斜的圆柱体之间的卡西米尔能量在很宽的范围内的分离。我们认为狄利克雷,诺依曼和完美的金属边界条件,在零温度和经典的高温极限。对于所有类型的边界条件,我们发现,在大的距离的相互作用衰减缓慢的距离,类似于平行圆柱体的情况下,在小的距离尺度的相互作用的两个领域(但具有不同的数值系数)。我们的数值计算结果在中等距离同意我们的分析预测在小和大的分离。实验的影响进行了讨论。
2012-01-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir interaction between a dielectric nanosphere and a metallic plane
利用多重散射理论,研究了介电纳米球与金属平面之间的Casimir相互作用。精确的结果得到与Sellmeier模型和Drude模型的金属所描述的电介质。渐近形式进行了讨论,小领域,大或小的距离。著名的Casimir-Polder公式恢复在极限的消失小的领域,而表现更好的小距离被发现的任何有限值的半径。精确的结果是特别感兴趣的表面附近的纳米球的量子态的研究。
2011-01-27 cond-mat.other quant-ph
Casimir interaction between plane and spherical metallic surfaces
在非平凡的情况下,当球半径$R$、球-球距离$L$和等离子体波长$λ_¶$具有任意相对值时,我们给出了平面和球面金属表面之间Casimir力的精确级数展开式.然后,我们提出的数值评估这种扩张不太小的值$L/R$。对于金属纳米球,其中$R, L$和$λ_¶$具有可比的值,我们解释我们的结果在几何形状的影响之间的相关性超出了邻近力近似(PFA)和有限的反射率,由于材料的性能。我们还讨论了我们的结果的兴趣,目前卡西米尔实验进行大半径的球体$R\gg L$。
2009-05-14 hep-th quant-ph
Measurement of the Casimir force between parallel metallic surfaces
我们报告的Casimir力的测量导电表面之间的平行配置。力施加在涂有铬的硅悬臂和类似的刚性表面之间,并且当接近后者时,通过观察悬臂频率中引起的偏移来检测。在0.5 - 3.0 $μ$ m范围内测试力与表面之间距离的比例,并在15%精度水平下确定相关力系数。
2002-03-01 gr-qc quant-ph
Johnson noise and the thermal Casimir effect
本文研究了有限温度下相邻两金属细线间的热相互作用。结果表明,约翰逊电流在导线引起,通过电感耦合,它们之间的排斥力。这种热相互作用表现出所有令人费解的功能,最近发现在热Casimir效应的有耗金属板,这表明在Casimir问题中遇到的困难的物理根源在于板内的约翰逊电流之间的电感耦合。我们表明,在我们的简单模型中,所有的难题都得到解决,如果考虑到与电线的端点电容效应。我们的研究结果表明,电容有限尺寸效应可能发挥重要作用,在解决类似的问题,在热卡西米尔效应。
2007-07-26 quant-ph
Strong Casimir force reduction through metallic surface nanostructuring
真空中物体之间的卡西米尔力可以理解为它们与无限数量的波动电磁量子真空模式相互作用产生的,导致对相互作用物体的形状和材料的复杂依赖。在小间距成为主导,力在纳米力学和物体操纵在纳米尺度上发挥了重要作用,导致相当大的兴趣,在确定结构的卡西米尔相互作用的行为显着不同的众所周知的平行板之间的吸引力。在这里,我们的实验表明,通过纳米结构的相互作用的金属表面在尺度低于等离子体波长之一,可以观察到一个意想不到的制度在卡西米尔力。用具有亚100 nm特征的深金属层状光栅替换平坦表面强烈抑制卡西米尔力,并且对于大的表面间分离,将其降低到超出任何现有理论预测所预期的程度。
2013-10-01 physics.optics quant-ph
Thermal effects in the magnetic Casimir-Polder interaction
研究了金属表面与处于热态、基态和激发态的原子之间的磁偶极耦合。这种相互作用导致排斥校正,并且与电偶极子贡献不同,敏感地取决于材料中的欧姆耗散。
2009-11-18 quant-ph
Casimir free energy of metallic films: Discriminating between Drude and plasma model approaches
本文研究了夹在两个介质板之间的金属薄膜和真空中金属薄膜的Casimir自由能。它表明,即使是几十纳米厚的薄膜的Casimir自由能和压力计算与Lifshitz理论使用Drude模型和等离子体模型的方法采取显着不同的值,可以很容易地区分。根据我们的计算结果,如果用Drude模型方法计算的话,对于厚度约为100nm的薄膜,已经达到了经典极限.在这种情况下,Casimir自由能和压力的经典表达式对于所考虑的两种构型是共同的。如果使用等离子体模型方法,则对于任何膜厚度都不会达到经典极限。相反,卡西米尔自由能和压力呈指数级下降至零。当等离子体频率趋于无穷大时,使用Drude模型方法获得的Casimir自由能与预期相反地趋于非零极限。如果采用等离子体模型方法,在无限大等离子体频率的极限下,金属膜的自由能趋于零。所有的分析结果都伴随着Au膜和蓝宝石板进行的数值计算。观察的可能性,区分德鲁德和等离子体模型的方法之间的预测效果进行了讨论。
2015-09-27 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
Exact results for Casimir forces using Surface Impedance: Nonlocal Media
我们表明,精确的结果得到任意材料之间的Casimir力的计算使用表面阻抗的概念,在一个平凡的方式获得在完美导体的极限力,也Lifshitz公式在半无限介质的极限。作为一个例子,我们提出了一个完整的和严格的计算的Casimir力之间的两个金属半空间描述的流体动力学非局部介电响应。
2003-06-20 quant-ph
Topological Casimir effect in nanotubes and nanoloopes
在类Dirac-like模型的框架下研究了圆柱形和环形碳纳米管中的Casimir效应。拓扑Casimir能量是积极的金属圆柱形纳米管和负的半导体的。圆柱形纳米管沿其轴的环形紧化增加了沿其轴的金属型(周期性)边界条件下的Casimir能量,并降低了Casimir能量的螺旋型紧化。对于有限长度的金属纳米管,作用在管边缘的Casimir力总是吸引的,而对于双金属纳米管,它们对于小长度的纳米管是吸引的,对于大长度的纳米管是排斥的。
2009-11-06 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Reduction of the Casimir force using aerogels
通过使用基于氧化硅的气凝胶,我们在数值上表明,卡西米尔力可以减少几个数量级,使其在纳米器件中的影响可以忽略不计。即使当气凝胶沉积在金属基底上时,也存在卡西米尔力的这种降低。为了计算Casimir力,我们使用有效介质介电函数如Clausius-Mossotti近似来模拟氧化硅气凝胶的介电函数。结果表明,气凝胶的孔隙率和气凝胶的厚度都可以作为控制参数,以减少卡西米尔力的大小。
2007-08-02 quant-ph
Dispersion forces inside metallic waveguides
本文研究了横向尺寸$a$小于偶极特征波长的金属波导中偶极对的色散能。我们发现,$a$设置的规模,从准静态的,范德华力,相互作用的延迟,卡西米尔-波尔德样。而在延迟状态下,能量随偶极间距离呈指数衰减,典型的倏逝波,在范德华状态下,获得已知的自由空间结果。这种短程缩放意味着波导内色散相互作用的加性扩展到更密集的介质,以及对此类结构中相关Casimir效应的修改。
2013-06-12 quant-ph
Characteristic properties of the Casimir free energy for metal films deposited on metallic plates
本文用Lifshitz理论和Drude模型及等离子体模型方法研究了沉积在金属板上的金属薄膜的Casimir自由能和压力。利用薄膜和平板金属的完整光学数据,考虑了束缚电子。结果表明,对于几十纳米厚的薄膜的Casimir自由能和压力计算使用这些方法不同的百分之几百和几千,可以很容易地区分实验。根据我们的研究结果,金属膜的自由能不消失在理想金属的极限情况下,如果德鲁德模型的方法是矛盾的事实,即波动场不能穿透其内部使用。用这两种理论方法对沉积在Cu和Al板上的Ag和Au薄膜的Casimir自由能和压强进行了数值计算。它示出的膜的自由能可以是负的和正的,这取决于所使用的金属。对于在Ag板上的Au膜,反之亦然,膜的Casimir能量随着膜厚度的增加而改变其符号。讨论了所得结果在解决Casimir难题和薄膜稳定性问题中的应用。
2016-04-20 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Comment on " Low-frequency character of the Casimir force between metallic films"
在Phys. Rev. { \bf E 70},047102(2004),J.R. Torgerson和S.K. Lamoreaux调查的第一次真正的频谱的有限温度修正卡西米尔力,金属板的有限导电性。这项研究的一个非常有趣的结果是,TE模式的校正主要是由低频,金属的介电描述是无效的。然而,他们的问题分析,基于更合适的低频金属边界条件,使用了不正确的TE模式的边界条件形式。我们重复他们的分析,使用正确的边界条件。我们的计算证实了他们最重要的结果:相反的电介质模型的结果,热TE模式校正导致板之间的TE模式吸引力的增加。修正的幅度比他们引用的数值大20倍左右。
2006-03-01 hep-th quant-ph
We find that the Casimir pressure in peptide films deposited on metallic substrates is always repulsive which makes these films less stable. It is shown that by adding a graphene sheet on top of peptide film one can change the sign of the Casimir pressure by making it attractive. For this purpose, the formalism of the Lifshitz theory is extended to the case when the film and substrate materials are described by the frequency-dependent dielectric permittivities, whereas the response of graphene to the electromagnetic field is governed by the polarization tensor in (2+1)-dimensional space-time f…
2021-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir Interactions for Anisotropic Magnetodielectric Metamaterials
我们扩展我们以前的工作[物理。{ \bf 100},183602(2008)]关于Casimir-Lifshitz理论的推广以处理各向异性磁介电介质,集中于金属和磁介电超材料之间的力以及通过测量这些力来推断磁效应的可能性。我们目前的结果为超材料,包括单轴和双轴磁介电各向异性的结构,以及与隔离的金属或介电性能,我们描述的填充因子和麦克斯韦加内特近似的结构。通过对金属基超材料进行适当的工程设计来消除或减少卡西米尔“静摩擦”,或者间接检测磁性贡献,从被认为是非常具有挑战性的例子中看出来,因为对介电常数的小背景德鲁德贡献起到增强吸引力而不是排斥力的作用,磁耗散也是如此。例如,在基于电介质的超材料中,极化激元晶体的磁性似乎太弱,排斥力无法克服吸引力。我们还讨论了卡西米尔-波尔德实验,这可能提供另一种可能性的检测磁效应。
2008-07-22 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
Effect of hydrogen-switchable mirrors on the Casimir force
我们提出了系统的测量Casimir力之间的镀金板和球涂有氢开关镜(HSM)。HSMs是有光泽的金属,可以通过氢化变得透明。尽管球体的光学性质发生了如此巨大的变化,但我们在实验装置中充满氢气后,并未观察到卡西米尔力的任何显着降低。这个违反直觉的结果可以用描述金属和电介质材料之间的卡西米尔吸引力的Lifshitz理论来解释。
2004-03-19 quant-ph
Nonlinear Micromechanical Casimir Oscillator
不带电金属表面之间的卡西米尔力源自电磁场的量子力学零点涨落。我们证明了这种量子电动力学效应对微结构的振荡行为有深远的影响,当表面非常接近(<= 100 nm)。在周期驱动的微机械扭转振子的频率响应中观察到由Casimir力引起的频率偏移、迟滞行为和双稳态。
2001-09-21 quant-ph
We study the Casimir pressure between two similar plates of finite thickness kept at different temperatures in the case when the dielectric permittivity of the plates depends on temperature. It is suggested to consider the dielectric permittivity at two different temperatures as the permittivities of two dissimilar bodies, thus allowing to apply the theory of Casimir forces out of thermal equilibrium developed earlier in the literature. Following this approach, we show that, in addition to the equilibrium contribution to the nonequilibrium Casimir pressure, a proper nonequilibrium contribution…
2020-02-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Linear in temperature correction to the Casimir force
本文讨论了非理想金属体间Casimir力的温度修正问题。提出了一种不需要直接引用Lifshitz公式的通用方法来找到麻烦项。温度校正的线性示出生存的非理想金属。在最近的实验中,对于被测物体之间的微小分离是很重要的。
2001-01-25 quant-ph
Thermal Casimir-Polder shifts in Rydberg atoms near metallic surfaces
讨论了有限温度下金属平面上方里德伯原子的Casimir-Polder(CP)势和跃迁速率。作为例子,计算了室温下铜表面上方铷原子的CP势和跃迁率。靠近表面,我们表明,四极校正的力量是显着的,并增加与主量子数n。对于CP势和衰变率,人们发现,占主导地位的贡献来自最长的波长跃迁和潜力是独立的温度。我们提供了明确的标度律的潜在和衰减率的函数原子表面距离和主量子数的初始里德堡态。
2010-07-21 physics.atom-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
Casimir-Polder potential for a metallic cylinder in cosmic string spacetime
研究了具有金属圆柱壳的直宇宙弦中可极化微粒的Casimir-Polder势。电磁场格林张量在虚频轴上计算。Casimir-Polder势的表达式推导出在一般情况下的各向异性极化的内部和外部区域的壳。势被分解为纯弦和壳诱导部分。后者在壳附近的点占主导地位,而纯弦部分在弦附近和离壳很远的地方占主导地位。对于各向同性的情况下,在壳内的区域中,Casimir-Polder力中的纯弦和壳诱导部分相对于弦是排斥的。在外部区域中,由壳引起的力的一部分指向圆柱体,而纯弦部分相对于弦保持排斥。在离壳很远的地方,总的力是排斥力。
2011-12-30 astro-ph.CO hep-th quant-ph
Roughness correction to the Casimir force : Beyond the Proximity Force Approximation
我们计算了等离子体模型描述的金属板的平行板几何形状的Casimir效应的粗糙度修正。计算是微扰的粗糙度振幅与任意值的等离子体波长,板间距和粗糙度相关长度。发现校正值始终大于在近端力近似值中获得的结果。
2004-11-23 quant-ph
Casimir interaction from magnetically coupled eddy currents
我们研究了厚金属板中涡流(傅科)的量子涨落和热涨落。两个板之间的Casimir相互作用产生于通过准静态磁场的耦合。作为距离的函数,相关的涡电流模式从量子区跨越到热区。这些模式单独再现先前讨论的热异常的电磁卡西米尔良导体之间的相互作用。特别是,他们提供了一个物理图片的卡西米尔熵,其非零值在零温度下产生的相关,玻璃态。
2009-09-06 quant-ph
Kelvin probe force microscopy of metallic surfaces used in Casimir force measurements
开尔文探针力显微镜在正常压力下进行了两个不同的组在同一个Au涂层的平面样品用于测量的Casimir相互作用的球-平面几何形状。得到的电压分布被用来计算的静电压力$P_{\rm res}(D)$在卡西米尔实验的配置的分离依赖性。在计算中,假设球体中的电势分布与测量的电势分布具有相同的统计特性,并且由于另一表面的存在,对电势分布没有相关效应。在此框架内,并假设在低压下的电位分布没有显着变化,计算的$P_{\rm res}(D)$不解释的幅度或分离依赖性的差异$ΔP (D)$之间的测量Casimir压力和一个计算使用德鲁德模型的电磁响应的Au。
2014-12-01 cond-mat.mes-hall 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
Surface plasmon modes and the Casimir energy
本文研究了表面等离子体激元对任意距离两平面平行金属镜间Casimir效应的影响。使用等离子体模型来描述金属的光学响应,我们表示的Casimir能量与倏逝表面等离子体模式和传播腔模式的贡献之和。与天真的期望相反,等离子体激元模式的贡献在所有距离都是必不可少的,以确保卡西米尔能量的正确结果。两个等离子体激元模式之一产生排斥贡献,平衡来自传播腔模式的吸引贡献,而单独采取的两个贡献远大于卡西米尔能量的实际值。这也表明了通过表面等离子体来调整卡西米尔力的符号的可能性。
2005-07-01 quant-ph
Mixing rules and the Casimir force between composite systems
Casimir-Lifshitz力计算两个不均匀的复合板,每一个都是由一个均匀的矩阵与球形金属夹杂物。使用几种有效介质近似计算的有效介电函数的板坯,我们比较所产生的力作为板坯分离和填充分数的函数。我们表明,有效介质近似的选择是至关重要的,在理论和实验之间进行精确的比较。本文还讨论了有效介质的谱表示在使复频率轴产生Wick旋转中所起的作用。
2011-03-31 quant-ph
Thermal Casimir effect for Drude metals in the plane-sphere geometry
我们计算的Casimir相互作用之间的平面和一个球,在最精确的实验中采用的配置。的散射公式是通过采取适当选择的平面波和多极的基础上,是有效的任意值的球半径,板间距离,温度和任意的介电函数的球和板。我们的金属表面的分析和数值计算结果表明,曲率,温度,有限的电导率和耗散的影响之间的非平凡的相互作用。
2010-05-24 quant-ph
Constraints on corrections to Newtonian gravity from two recent measurements of the Casimir interaction between metallic surfaces
我们得到的约束参数的汤川型修正牛顿引力定律从测量的梯度与铁磁金属Ni涂层的表面之间的卡西米尔力和测量的卡西米尔力之间的Au涂层正弦波纹表面在不同的角度波纹。结果表明,磁表面实验得到的约束比现有的最强约束稍弱,但由于可靠性和系统效应的独立性提高,磁表面实验得到的约束比其他实验得到的最强约束强4倍.提出了利用波纹边界位形进一步加强非牛顿引力约束的可能性。
2013-06-20 gr-qc hep-th quant-ph
Casimir-Polder force fluctuations as spatial probes of dissipation in metals
本文研究了原子或小球在金属板上运动时Casimir-Polder力的空间涨落。我们证明,与平均力不同,这些波动的大小主要依赖于金属块体中传导电子的弛豫,甚至可以根据耗散量达到不同数量级的值。我们还发现,在非零温度的情况下,波动遭受一个壮观的减少在大的距离。
2017-03-08 cond-mat.dis-nn quant-ph
Making precise predictions of the Casimir force between metallic plates via a weighted Kramers-Kronig transform
对Casimir力进行精确预测的可能性对于当前金属板热Casimir效应的精确实验的理论解释是必不可少的,特别是对于亚微米分离。为此,必须非常精确地估计导体沿虚频轴的介电函数。在欧姆导体的情况下,这项任务是复杂的,因为光学数据通常不能扩展到足够低的频率,以允许用于计算$ε(i ξ)$的标准Kramers-Kronig积分的准确评估。通过对作者以前的一篇论文的结果进行重要的改进,结果表明,通过考虑适当的加权色散关系,可以解决这个困难,它强烈地抑制了低频的贡献。本文提出的加权色散公式允许准确地估计欧姆导体的介电函数的虚频,光学数据的基础上,从红外延伸到紫外线,不需要不受控制的数据外推到零频率,而不是必要的标准Kramers-Kronig关系。金膜的几组数据的应用程序,以证明新的分散体公式的可行性。
2011-03-08 hep-th quant-ph