Casimir forces between spheres and loop integrals
总结了最近的计算卡西米尔收集之间的$N$ -电介质球的力。这是通过直接计算由应力张量而不是相互作用能构造的球体上的力来完成的。还讨论了一个回路积分公式，我们重写的力的有效经典传播的电场和磁场的回路积分方面的表达式。
2009-11-09 quant-ph
Beyond-PFA Casimir Force between two spheres at finite temperature
最近的一个实验[J. L. Garrett等人，Phys. Rev. Lett {\bf 120}，040401（2018）]首次测量了室温下两个金球之间的卡西米尔力梯度。使用标准接近力近似（PFA）对数据进行理论分析。一个适合的数据，使用参数化的力有效的球板几何形状，被作者用来放置一个绑定的PFA偏差。受这项工作的启发，我们计算了有限温度下两个金球之间的卡西米尔力。我们构造的Casimir力的半解析公式对所有分离都是有效的，并且可以很容易地用来解释未来的球-板和球-球构型的实验。我们描述了正确的参数化的修正PFA的两个领域，应用于数据分析。
2018-02-16 quant-ph
Switching the sign of the Casimir force between two PEMC spheres
研究两种不同PEMC材料球体间的Casimir力，发现其符号可通过温度调控，小距离下的排斥力可实现稳定平衡，且球体替代平面会违反零温求和规则。
2024-01-26 quant-ph
Classical Casimir interaction of perfectly conducting sphere and plate
研究了高温经典极限下理想导电球与平板之间的Casimir相互作用。通过采取小距离扩展的精确散射公式，我们计算的领先修正的Casimir能量超出常用的邻近力近似。我们发现，对于一个半径为$R$的球，在距离$d$的板的修正是$\ln^2 (d/R)$的形式，与最近的大规模数值计算的指示。我们开发了一个快速收敛的数值计算方案的Casimir相互作用的高精度，基于双球面分波，我们验证了短距离公式提供精确的值的Casimir能量也相当大的距离。
2017-02-23 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
High-multipolar effects on the Casimir force: the non-retarded limit
我们精确地计算Casimir力或色散力，在非延迟的限制，球形纳米粒子和基板之间的伦敦或偶极近似。我们发现，该力是一个非单调函数的球体和基板之间的距离，这样，它是增强了几个数量级的球体接近基板。我们的结果不同意以前的预测，如邻近定理的方法。
2003-10-10 quant-ph
Energy shift and Casimir-Polder force for an atom out of thermal equilibrium near a dielectric substrate
研究了介质衬底表面附近原子脱离热平衡时的能量移动和Casimir-Polder力。本文首先采用定域源假设，将Dalibard，Dupont-Roc和Cohen-Tannoudji提出的形式化方法推广到非热平衡的情况，该方法将热涨落和辐射反应对能移的贡献分开，并对基态和激发态的原子作了不同的处理。然后利用推广的形式计算了各向同性极化中性原子的能量移动和Casimir-Polder力。我们确定的热波动，源于衬底和环境的影响，并详细讨论如何Casimir-Polder力的热平衡行为在三个不同的距离区域中的低温极限和高温极限的基态和激发态原子，特别注意致力于新的功能，而不是热平衡。特别是，我们恢复的新行为的原子壁力的热平衡在大的距离最近发现的低温极限在不同的理论框架，此外，我们给出了一个具体的区域，这种行为举行。
2014-09-07 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
Going beyond PFA: a precise formula for the sphere-plate Casimir force
电磁场在介质中的量子涨落在两个被放电的宏观可极化物体周围感应出两个物体之间的力，即所谓的卡西米尔力。在过去的二十年里，许多实验已经准确地测量了这种力，并且在微和纳米机器的驱动中利用它进行了重大的努力。Casimir力的多体特性使得它在非平面几何中的计算非常困难，如标准的实验球板结构。本文导出了球板Casimir力的近似半解析公式，它既易于数值计算，又在任何距离上都非常精确。通过与完全收敛的精确散射公式的比较，我们表明，近似公式所造成的误差确实比目前和可预见的Casimir实验的不确定性小得多。
2017-06-07 quant-ph
Casimir energy between a plane and a sphere in electromagnetic vacuum
卡西米尔能量是在最精确的实验中，在电磁真空中的平面和球体的几何结构中计算的。的散射公式上开发的适应平面波和多极的基础上，导致一个表达式有效的任意相对值的球半径和板间距离。在完美反射的极限情况下，电磁结果被发现偏离常用的邻近力近似（PFA）显着更快地从标量计算的预期。
2008-05-23 quant-ph
Measurement of the Casimir force between a gold sphere and silicon surface with nanoscale trench arrays
我们报告测量的Casimir力之间的金球和硅表面的纳米级阵列，矩形波纹使用微机械扭转振荡器。在150 nm和500 nm之间的距离，测得的力显示出显着的偏差，从两两相加公式，表明强烈的依赖性的Casimir力的相互作用机构的形状。然而，所观察到的偏差是小于计算值的完美导电表面，可能是由于有限的导电性和几何效应之间的相互作用。
2008-05-24 quant-ph
Casimir force between a sphere and a plane: spectral representation formalism
我们开发了一个频谱表示形式主义计算Casimir力在非延迟的限制，一个球形粒子和基板之间，都具有任意的局部介电特性。这种光谱形式主义允许一个做一个系统的研究的力作为一个函数的几何变量分开的介电性能。我们发现，力不遵循一个简单的幂律作为球体和基板之间的分离的函数。因此，非延迟Casimir力增强了几个数量级的球体接近基板，而在大分离的偶极项占主导地位的力量。
2003-12-10 quant-ph
Is repulsive Casimir force physical?
本文研究了非平面几何构型的电荷中性理想导体的Casimir力。这些构型是：（1）板-半球，（2）半球-半球和（3）球壳。由此产生的卡西米尔力，这些物理安排已被发现是有吸引力的。Boyer在球壳上发现的Casimir排斥力是一种特殊情况，它要求球具有严格的材料性质，以及球内外波模的特定边界条件。最后讨论了检测球的Boyer排斥Casimir力的必要判据。
2004-08-30 quant-ph
Casimir-Polder interaction between an atom and a small magnetodielectric sphere
基于宏观量子电动力学和点散射技术，导出了任意环境下基态原子与磁介质球之间Casimir-Polder力的封闭表达式.为了考虑到机构和媒体的存在，考虑了局部场校正。我们的结果与已知的两个基态原子之间的范德华力进行了比较。为了在单原子和宏观球的两种极端情况之间进行连续插值，我们还导出了嵌入Onsager局域场腔中的原子和可变半径球之间的力。数值例子说明了理论。
2010-02-18 quant-ph
Lateral projection as a possible explanation of the nontrivial boundary dependence of the Casimir force
我们发现横向投影的Casimir力的配置的一个球以上的波纹板。这个力倾向于在最近的最大值方向上改变球体位置。给出了描述波纹板上球体不同位置的概率分布，并与Casimir力的非平凡边界依赖性实验数据进行了拟合。
2000-08-24 quant-ph
Thermal Casimir Effect in the Plane-Sphere Geometry
已知两金属板之间的热Casimir力依赖于材料性质的描述。对于大的分离的耗散德鲁德模型导致的力的一个因素，2比无损等离子体模型。在这里，我们表明，平面球的几何形状，在目前的实验进行，降低这个比例的3/2的一个因素，所揭示的精确的数值和大距离的分析计算。对于完美的反射体，我们发现在中间距离的力和负熵值的热光子的排斥性的贡献。
2009-12-23 quant-ph
Disentangling geometric and dissipative origins of negative Casimir entropies
耗散电磁响应和散射几何是负Casimir熵出现的潜在来源。我们发现，从平面-平面几何熟悉的耗散的贡献也出现在平面球和球-球的几何形状，并增加了负卡西米尔熵已知存在于这些几何形状中，即使是完美的反射对象。以球-球几何为例，我们进行了散射通道分析，它允许区分不同偏振的贡献。我们表明，耗散和几何形状共享一个共同的功能，使可能的卡西米尔熵的负值。在这两种情况下都存在一个散射通道，其贡献的Casimir自由能消失在高温极限。而模式混合通道与几何起源相关联，横向电通道与负Casimir熵的耗散起源相关联。通过超越瑞利极限，我们发现，即使是大的距离，负卡西米尔熵也可以发生德鲁德型金属提供的耗散强度是足够小的。
2015-07-21 quant-ph
The Casimir-Polder interaction an atom with spherical shell
在流体力学方法的框架下研究了原子与有限电导率的无限薄球的Casimir Polder和van der Waals相互作用能。我们把球放入无限介质中的球腔中，然后用zeta函数方法计算真空涨落的能量。单个原子的能量是通过稀薄介质得到的。在无限球半径的极限下恢复了原子和平板的Casimir-Polder表达式。假设球的半径有限，原子与球的相互作用能随原子与球距离的三次方单调下降，随原子与球距离的七次方单调下降。
2014-02-11 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
Exact results for classical Casimir interactions: Dirichlet and Drude model in the sphere-sphere and sphere-plane geometry
在整个分离范围内描述卡西米尔相互作用的解析表达式仅限于平面表面。在这里，我们推导出解析表达式的经典或高温限制Casimir相互作用的两个球体（内部和外部配置），包括球平面几何形状作为一个特殊情况下，使用双球坐标。我们考虑Dirichlet边界条件和Drude模型描述的金属边界条件。在短距离，封闭形式的扩展来自于确切的结果，显示出一个复杂的结构的偏差，从常用的接近力近似。
2012-07-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir Interaction Between a Plane and a Sphere: Correction to the Proximity-Force Approximation at Intermediate Temperatures
我们考虑有限温度下平面与半径为$R$的球之间的Casimir相互作用能$T$作为最近接近距离$L$的函数。典型的实验条件使得热波长$λ_T=\hbar c/k_\mathrm{B}T$满足条件$L\ll λ_T\ll R$。我们推导出领先的修正的邻近力近似有效的中间温度，通过开发的散射公式在平面波的基础上。我们的分析结果捕获的球形几何形状和温度的联合效果，并被写入作为温度依赖的对数项的总和。令人惊讶的是，两个对数项产生的松原零频率的贡献。
2021-03-25 quant-ph
Measuring the Casimir force gradient from graphene on a SiO_2 substrate
通过以频移技术操作的动态原子力显微镜测量Si-SiO ${}_2$ -石墨烯衬底和Au涂层球体之间的卡西米尔力梯度。结果表明，石墨烯的存在导致在考虑的最短分离处的力梯度增加高达9%。这与使用石墨烯的狄拉克模型的加性理论的预测定性一致。
2013-05-27 cond-mat.other quant-ph
Observability of thermal effects in the Casimir interaction from graphene-coated substrates
利用最近提出的理论，我们计算了热效应的Casimir相互作用从石墨烯涂层的金属和电介质基板。当两个平行板中的仅一个或两个被涂覆有石墨烯时的情况被考虑。结果表明，石墨烯涂层不影响金属间的Casimir相互作用，但对金属间的相互作用产生较大影响。这种影响随着板材料的静态介电常数的降低而增加。计算了金球与石墨烯涂层熔融石英板之间Casimir力梯度的热修正。它被证明是显着大于总的实验误差在最近进行的实验中，这被证明是只有一步之遥，从石墨烯涂覆的基板在短的分离距离的热效应的观察。为了实现这一目标，应该将熔融石英膜的厚度从300 nm增加到2000 nm。
2014-05-11 cond-mat.other quant-ph
Casimir effect for the sphere revisited
在最近的工作布雷维克\emph{et al.}提供了正式的证明两个结果的数字突出计算卡西米尔压力的领域。它是通过简单的反例表明，这些证明都必然是不正确的。
2002-06-26 hep-th quant-ph
Large-Separation Behavior of the Casimir-Polder Force from Real Graphene Sheet Deposited on a Dielectric Substrate
本研究通过狄拉克模型和极化张量方法，揭示了石墨烯涂层基底上卡西米尔-波尔德力在大间距下的行为，给出了解析表达式，并发现其经典极限依赖于能隙和化学势，为纳米技术提供参考。
2023-09-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermal effect in the Casimir force for graphene and graphene-coated substrates: Impact of nonzero mass gap and chemical potential
采用严格的有限温度QED极化张量理论，研究了非零质量隙$m$和化学势$μ$对金球与石墨烯片或不同材料的石墨烯涂层介质相互作用的Casimir力及其热修正的综合影响.结果表明，对于独立的石墨烯片和石墨烯涂覆的衬底，卡西米尔力的大小随着$m$的增加而减小，而随着$μ$的增加而增加，表明这些参数在相反的方向上起作用。根据我们的结果，对于石墨烯涂覆的板，$m$和/或$μ$对卡西米尔力的影响比对于独立式石墨烯片小得多。此外，计算表明，Casimir力对于石墨烯涂覆的衬底比对于独立的石墨烯样品强得多，但是在前一种情况下，热校正及其在总力中的分数权重较小。这些结果被应用到一个差分设置，最近提出的观察巨大的热效应的Casimir力的石墨烯。我们表明，即使考虑到真实石墨烯样品的非零质量间隙和化学势的影响，该实验仍然是可行的。可能的进一步应用所获得的结果进行了讨论。
2017-09-08 cond-mat.other quant-ph
Casimir Energy and Entropy in the Sphere--Sphere Geometry
在大分离极限下，我们计算了两个球在理想金属模型、等离子体模型和Drude模型下的Casimir能量和熵。我们得到的Helmholtz自由能与分离和温度的理想金属和等离子体模型的非单调行为，导致参数范围与负熵，也非单调行为的熵与温度和分离之间的领域。而Drude模型则没有这种非单调性。这种异常行为的熵的外观进行了讨论，以及其热力学后果。
2011-06-14 cond-mat.stat-mech 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
Measurement of the gradient of the Casimir force between a nonmagnetic sphere and a magnetic plate
我们测量了金球和铁磁金属（Ni）板之间的Casimir力的梯度。它表明，磁性能的影响力的大小。这为纳米技术中的卡西米尔力的控制和通过使用铁磁粒子获得卡西米尔排斥打开了前景。
2012-05-04 cond-mat.other quant-ph
Casimir Force on a Micrometer Sphere in a Dip: Proposal of an Experiment
本文讨论了微球悬浮在靠近壁面的球形凹陷中时所受的Casimir吸引力。该装置原则上可直接用于实验。假设球体和衬底由相同的理想导电材料制成。
2004-12-21 hep-th quant-ph
The thermal Casimir-Polder interaction of an atom with spherical plasma shell
利用流体力学方法研究了有限温度下原子与有限电导率无限薄球的范德华和Casimir-Polder相互作用能.这种构型模拟了原子与富勒烯的真实相互作用。Lifshitz方法用于找到自由能。我们找到了自由能的显式表达式，并对i）高温和低温，ii）大半径的球体和ii）原子与球体之间的短距离进行了分析。在低温下，自由能的热部分作为温度的四次方接近零，而在高温下，它与温度的一度成比例。这个系统的熵是积极的小半径的球，它变成负的，在低温和大半径的球。
2012-05-14 quant-ph
Classical Casimir free energy for two Drude spheres of arbitrary radii: A plane-wave approach
本文导出了任意半径的两个德鲁德球之间Casimir相互作用的高温极限的精确解析表达式。具体来说，我们确定的Casimir自由能通过使用散射的方法在平面波的基础上。在往返扩展中，我们被引导考虑往返的某些分区的组合学。讨论了两个球的Casimir自由能与电容矩阵的关系。以前已知的结果的特殊情况下的球平面几何形状以及两个球的半径相等。确定了两个球之间的小距离的渐近展开式，并给出了系数的解析表达式。
2021-02-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir pressure in peptide films on metallic substrates: Change of sign via graphene coating
我们发现，在金属基底上沉积的肽膜的Casimir压力总是排斥的，这使得这些薄膜不稳定。结果表明，通过在肽膜的顶部添加石墨烯片，可以通过使其具有吸引力来改变卡西米尔压力的符号。为了这个目的，Lifshitz理论的形式主义被扩展到的情况下，当薄膜和衬底材料被描述的频率依赖的介电常数，而石墨烯的电磁场的响应是由在狄拉克模型的框架中发现的（2+1）维时空中的极化张量。原始石墨烯片和带隙石墨烯片以及掺杂石墨烯片都被认为具有一些非零能隙和化学势。根据我们的结果，在所有情况下，石墨烯片的存在使得沉积在金属基底上的肽膜中的卡西米尔压力从某个最小膜厚度开始具有吸引力。该最小厚度值随化学势的增大而减小，随能隙的增大和肽膜中水含量的增加而增大。给出了这些结果的物理解释，并讨论了它们在有机电子学中的可能应用。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir forces between arbitrary compact objects: Scalar and electromagnetic field
我们开发了一个精确的方法来计算任意紧凑的物体之间的Casimir能量，无论是与边界条件的标量场和电磁场的导体或完美的导体。能量是通过量子源或电流波动产生的多极子之间的相互作用获得的。物体的形状和组成只通过它们的散射矩阵进入。当包含所有的多极子时，结果是准确的，并且收敛很快。低频展开产生的能量是物体大小与其间距之比的级数。作为例子，我们得到了这个系列的两个球罗宾边界条件的标量场和电磁场的介质球。在所有的分离得到的完整的相互作用与罗宾边界条件的领域和完美的导电领域。
2007-10-26 quant-ph
Theory of the Casimir interaction for graphene-coated substrates using the polarization tensor and comparison with experiment
我们提出了一个理论的热卡西米尔相互作用的多层测试机构涂有石墨烯片。这种结构上的反射系数表示在偏振张量和材料层的介电常数的分量。所开发的理论应用于计算的梯度的Casimir力之间的Au涂层的球和石墨烯片上沉积的SiO ${}_2$膜覆盖的Si板，这是最近的实验的配置，通过动态原子力显微镜进行。理论计算结果与实验数据吻合得很好。因此，我们证实，石墨烯影响Casimir相互作用，并可用于定制纳米结构中的力的大小。
2014-03-06 cond-mat.other quant-ph
Casimir self-stress in a dielectric sphere
介质球是理解和计算介质体对自身真空力的一个重要的试验案例。在这里，我们开发了一种方法来计算这种力在均匀的球体中的任意介电特性嵌入在任意均匀的背景，假设只有这两种材料是各向同性和色散。我们的结果与已知的特殊情况一致，最值得注意的是，我们重现了Boyer和Schwinger等人的预测。一个排斥Casimir力的完美反射壳。我们的结果不同意文献中的稀释极限。我们认为，Casimir力不能被视为由于成对Casimir-Polder相互作用，而是由于虚拟电磁波的反射。
2018-03-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometric origin of negative Casimir entropies: A scattering-channel analysis
负卡西米尔熵值经常发生在低温下的金属物体的安排。物理原因在于金属的耗散性质，就像平面-平面几何的情况一样，或者在于所涉及的物体的几何形式。后者的例子是球-平面和球-球几何，其中负卡西米尔熵已经可以在完美金属物体中发生。在适当地按比例缩小对象的大小之后，几何原点的负卡西米尔熵在对象之间的大距离的限制中特别明显。我们分析了这个限制在不同的散射通道，并演示了如何负的Casimir熵相关的极化混合中产生的散射过程。如果所有涉及的对象有一个有限的零频率电导率，涉及横电模式的通道被抑制和卡西米尔熵内的大距离限制被发现是积极的。
2014-11-07 quant-ph
On the Casimir repulsion in sphere-plate geometry
考虑了理想导电平面和具有介电常数$\varepsilon$和磁导率$μ$，$μ\ne1$的球的电磁真空能量。重点讨论了由球体的磁导率引起的系统中的Casimir排斥。在完全可渗透球$μ=\infty$的情况下，真空能量的数值估计。短距离和长距离渐近线对应的排斥力和各自的低温修正和高温极限被发现为一个广泛的$μ$。讨论了该系统中Casimir排斥的限制条件。
2013-02-21 hep-th quant-ph
Casimir-Polder force for a polarizable molecule near a dielectric substrate out of thermal equilibrium
我们证明了Casimir-Polder力的一个真正的介电基板的表面附近的热平衡的分子显示出独特的行为相比，在热平衡。特别地，当分子-基底间隔远小于分子跃迁波长时，在高温极限下的CP力可以通过改变衬底和环境温度的相对大小来显著地操纵，排斥跃迁可以发生在衬底或环境的某个阈值温度以上，这取决于哪一个对分子来说更高在基态和激发态都是。更值得注意的是，当分离与波长相当时，对于具有小介电常数的纵向可极化分子，可能发生在热平衡下不可能的这种转变，而对于各向同性可极化的材料，对于某些电介质衬底如蓝宝石和石墨，甚至可以在室温下发生转变，这比在热平衡下发生转变的温度低得多的情况下，从而使这种力的过渡实验演示更容易。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir and van der Waals force between two plates or a sphere (lens) above a plate made of real metals
考虑金属的有限电导率，计算了作用在两金属平板或平板上方球体（透镜）之间的Casimir力和范德华力。简单的形式主义的表面模式的简要介绍，它允许的可能性，以获得推广的情况下，两个半空间覆盖的薄层的Lifshitz结果。正则化过程的附加澄清提供了不仅对于力而且对于能量密度获得可靠结果的手段。这反过来又导致了板上方球体（透镜）配置的力的值，这两个板都被额外的层覆盖。Al和Au测试体之间的Casimir相互作用使用这些金属的复折射率的光学列表数据重新计算。计算结果与微扰理论一致，直到四阶电磁零点振荡进入金属的相对穿透深度。最近在文献中提出的结果之间的分歧得到解决。计算了薄Au层覆盖的Al体之间的Casimir力，并讨论了忽略空间色散效应的可能性。计算了范德华力，包括Casimir力的过渡区。Al和Au之间的范德华力定律仅限于0.5 ~（2- 4）nm的很窄的距离范围内。新的，更准确的，铝和金的Hamaker常数的值被确定。
2000-03-21 quant-ph
Casimir effect between two spheres at small separations
本文研究了两个球在零温和有限温下的Casimir相互作用，包括标量场和电磁场。特别感兴趣的是渐近展开的Casimir自由能时，球之间的距离是小的。详细讨论了一个球体位于另一个球体内部的情况。在零温度下，我们计算分析的领导和下一个领导阶项的功能行列式表示的卡西米尔能量。正如预期的那样，首阶项与邻近力近似一致。次至首阶项的结果是新的。在外球面半径趋于无穷大的极限中，再现了球面-平面几何的结果。在有限温度下，计算了首阶项，发现在中高温区与邻近力近似完全一致。对于两个球体彼此外的情况，得到类似的结果。在Dirichlet边界条件的情况下，两个球，次领先的零温度Casimir能量的阶项被发现同意最近使用导数展开计算。
2011-12-15 hep-th 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 Casimir free energy of peptide films on a silicon substrate: Impact of dielectric-to-metal transition in silicon and nanoparticles in peptide
Central Astronomical Observatory at Pulkovo of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院普尔科沃中央天文台）；Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University（彼得大帝圣彼得堡理工大学）
研究硅衬底的介电-金属相变及肽膜中纳米颗粒对卡西米尔自由能的影响，明确了肽膜厚度临界值的变化规律，为其在有机电子和生物医学的应用提供理论依据。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir Energy and Entropy between perfect metal Spheres
计算了两个理想金属球在大分离极限和短分离极限下的Casimir能量和熵。我们得到的亥姆霍兹自由能与分离和温度的非单调行为，导致参数范围内的负熵，也非单调行为的熵与温度和球之间的分离。这种异常行为的熵的外观进行了讨论，以及其热力学后果。
2012-07-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir interaction between a sphere and a cylinder
本文研究了Dirichlet边界条件、Neumann边界条件和理想导电边界条件下球与柱之间的Casimir相互作用。推广的运营商的方法开发的惠特曼[IEEE trans. 36，1078（1988）]，我们计算了球和柱之间的标量和矢量平移矩阵，从而明确地写出了Casimir相互作用能的精确TGTG公式。在标量情形下，该公式清楚地表明Casimir相互作用力在所有分离处都是吸引力。Casimir相互作用能的大分离首项直接由精确公式计算。对于Dirichlet边界条件、Neumann边界条件和理想导电边界条件，其阶分别为$\sim \hbar c R_1/[L^2\ln(L/R_2)]$、$\sim \hbar c R_1^3R_2^2/L^6$和$\sim \hbar c R_1^3/[L^4\ln(L/R_2)]$，其中$R_1$和$R_2$分别为球和柱的半径，$L$为球和柱的中心距.
2013-02-07 hep-th quant-ph
Scalar Casimir effect between two concentric spheres
本文用复频率平面上的围道积分直接模求和法计算了两个同心球之间的Casimir吸引力，该吸引力限制了无质量标量场。本文提出了一种新的计算球边界条件下Casimir能量的方法。当无量纲参数η（η=（（a-b）/（\surd（ab），其中a（b）是球的内（外）半径）趋于零时，两个同心球之间无质量标量场的Casimir能量与平行板上无质量标量场的Casimir能量在极限上重合。通过计算两个同心半球之间无质量标量场的卡西米尔能量，证明了新方法的有效性。PACS编号：03.70 + k，12.20.DS，11.10.Gh
2012-07-17 gr-qc hep-th 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
Proximity force approximation and specular reflection: Application of the WKB limit of Mie scattering to the Casimir effect
本文用平面波基散射方法研究了两个球之间的电磁Casimir相互作用。结果表明，邻近力近似（PFA）对应于Mie散射的镜面反射极限。在散射振幅的德拜展开中，直接反射项采用首阶半经典WKB近似，证明了PFA对球-球和平面-球几何中的任意材料和温度都提供了正确的首阶发散。我们的推导意味着，只有一小部分的相互作用的球面之间的最接近的点周围的PFA制度作出贡献。相应的特征长度尺度估计从鞍点近似内获得的高斯被积函数的宽度。在低温下，与热校正相关的面积比对零温度结果有贡献的面积大得多。
2018-03-06 quant-ph
Beyond-proximity-force-approximation Casimir force between two spheres at finite temperature II: plasma versus Drude modeling, grounded versus isolated spheres
最近的一项实验[J. L. Garrett，D. A. T. Somers和J. N. Munday，Phys. Rev. Lett { \bf 120}，040401（2018）]首次测量了室温下真空中两个金球之间的Casimir力梯度，并对测量的力与邻近力近似（PFA）的偏差大小进行了限制。本文的工作推广了以前对该实验的理论分析[G. Bimonte，Phys. Rev. D { \bf 97}，085011（2018）]，通过详细分析PFA偏差的大小如何受到包含或忽略零频率下欧姆耗散的影响，这是当前Casimir文献中备受争议的问题，称为Drude与等离子体之争。我们也分析了将板连接到电荷库的效果，这是Casimir实验中使用的标准配置。我们描述了一个简单而有效的抽取过程，允许更快地计算卡西米尔力的大纵横比的系统。
2018-11-01 cond-mat.soft quant-ph
Advancing numerics for the Casimir effect to experimentally relevant aspect ratios
在散射理论的方法，卡西米尔力的数值得到的评价之间的往返的电磁波的对象。最近[Hartmann M等人，2017，Phys. Rev. Lett. 119 043901]的结果表明，散射算子的对称化提供了显着的优势，在实验相关的球-平面几何形状的Casimir力的数值评估。在这里，我们将更详细地讨论如何对称化修改散射矩阵的多极基础上，如何减少计算时间。作为应用，我们讨论了球-平面几何中的Casimir力如何偏离邻近力近似作为几何参数的函数。
2018-03-15 quant-ph
Universal Casimir interactions in the sphere-sphere geometry
我们研究普遍Casimir相互作用中的两种配置，出现作为对偶对方。第一种涉及由德鲁德模型描述并通过真空分离的球体，而第二种涉及浸入盐溶液中的介电球体，距离大于德拜筛选长度。在这两种情况下，长距离极限，相当于高温极限，是由低频横向磁热涨落的影响。它们与材料的介电函数的细节无关，因为在前一种情况下金属的导电性有限，而在后一种情况下盐水的导电性有限。它们还表现出普遍性的性质，在其依赖于几何尺寸，在一个近似的共形不变性的减少自由能。
2022-05-22 cond-mat.soft quant-ph
Universal Casimir interaction between two dielectric spheres in salted water
本文研究盐水中两个介电球在大于德拜屏蔽长度距离下的卡西米尔相互作用，发现其长距离行为由低频横磁热涨落主导，并具有与近似共形不变性相关的普适性质。
2021-12-16 cond-mat.soft 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
The low temperature corrections to the Casimir force between a sphere and a plane
本文计算了平面前球体自由能的低温修正。首先考虑了服从Dirichet或Neumann边界条件的标量场。其次，研究了电磁场，球是完美的导电和是一个介质球，常数介电常数和等离子体模型的介电常数。
2010-07-16 hep-th quant-ph
