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
Geometry Dependence of Casimir Forces beyond the Proximity Approximation
宏观物体之间的卡西米尔相互作用受到它们的几何特征(如形状和方向)以及它们的材料性质的强烈影响。几何效应通常从邻近近似(PA)获得。在这里,我们提出了一个路径积分量子化的电磁场在变形的金属表面的存在。根据所产生的有效作用,可以在没有PA的情况下计算表面之间的卡西米尔力。对于波纹表面的力获得扰动小变形和一般变形振幅的数值方法。对于一般的介质材料与平坦表面的路径积分为基础的推导的Lifshitz理论的概述,指向一个可能的方法来研究变形和材料性能的综合影响。
2003-11-19 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Interplay between geometry and temperature for inclined Casimir plates
我们提供了进一步的证据,在卡西米尔效应的几何形状和温度之间的非平凡的相互作用。利用世界线方法研究了三维空间中无限板上半无限斜板间Casimir力的温度依赖性。而高温行为总是被发现是线性的T根据降维的论点,不同的幂律行为在小的温度出现。与无限大平行板的情况不同,这种情况显示了众所周知的力的T^D行为,我们发现倾斜板的T^{D-1}行为,以及在板变得平行的极限中边缘效应的~T^{D-0.3}行为。最强的温度依赖性~T^{D-2}出现在倾斜板的Casimir扭矩。数值以及分析的世界线结果。
2009-06-12 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Casimir effect in the scattering approach: correlations between material properties, temperature and geometry
本文用散射方法计算了电磁场中实镜之间的量子和热Casimir相互作用。我们开始与教学介绍这种方法在简单的情况下,散射是镜面反射。然后,我们讨论了更一般的情况下,固定的任意形状的镜子,并在特定的应用程序中的两个几何形状的实验,即波纹板和平面球的几何形状。结果很好地说明了卡西米尔效应中材料性质、温度和几何形状之间存在的丰富相关性。
2010-06-17 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
Towards a precision measurement of the Casimir force in a cylinder-plane geometry
我们报告的建议,旨在测量卡西米尔力的圆柱平面配置。Casimir力的评价,包括由于有限的平行性,导电性和温度的校正。本文还讨论了邻近力近似的适用范围。已经开发了一种装置来测试在这种配置中的精密测量的可行性,我们描述了一个程序来控制的平行度和静电校准的结果。最后,我们讨论了测量的热贡献的Casimir力和接近力近似的偏差,这两者都是预期在相对较大的距离的可能性。
2005-11-02 gr-qc hep-ph quant-ph
The Casimir force on a surface with shallow nanoscale corrugations: Geometry and finite conductivity effects
我们测量的Casimir力之间的一个金球和硅板与纳米级,矩形波纹的深度相当于表面之间的分离。在接近力近似(PFA),波纹的顶部和底部表面都有助于力,导致与平坦表面不同的距离依赖性。测得的Casimir力被发现偏离PFA高达15%,在良好的协议与计算的基础上散射理论,包括几何形状的影响和材料的光学性能。
2010-09-17 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
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
Geometry-Temperature Interplay in the Casimir Effect
我们讨论的Casimir现象,这是占主导地位的长程波动。一个主要的例子是由“地热”卡西米尔现象,在开放卡西米尔几何的热波动可以引起显着增强的热校正。我们说明的基本机制的倾斜板配置的帮助下,产生增强的幂律温度依赖性相比,平行板的情况下。在极限情况下,我们发现数值证据,甚至分数幂律引起的长程波动。我们证明了开放几何结构的热能密度通常分布在1/T的长度尺度上。作为一个重要的后果,近似方法的热校正的基础上,当地的能量密度估计,如邻近力近似预计将变得不可靠,即使在小的表面分离。
2009-12-01 cond-mat.stat-mech hep-th 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
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
Anomalies in electrostatic calibrations for the measurement of the Casimir force in a sphere-plane geometry
我们已经进行了精确的静电校准的球平面几何形状和观察到的异常行为。也就是说,静电信号与距离的标度指数被发现是小于预期的基础上的纯库仑的贡献和残余电位被发现是距离依赖性。我们认为,这些研究结果会影响静电校准的准确性,并邀请重新分析以前的卡西米尔力的测定。
2008-12-01 cond-mat.mtrl-sci hep-ph quant-ph
The Casimir effect in the sphere-plane geometry
我们提出了一个球和一个平面之间的Casimir相互作用的计算,使用多极扩展的散射公式。这种配置使我们能够研究Casimir力对几何形状的非平凡依赖性,以及它与不完全反射和温度效应的相关性。的接近力近似(PFA)的准确性进行了评估,并被证明是由不完美的反射的影响。我们的分析和数值计算结果表明,在环境温度下的曲率,温度,有限的电导率和耗散的影响之间的相互作用丰富多样。
2012-02-15 cond-mat.other quant-ph
Casimir forces in Bose-Einstein condensates: finite size effects in three-dimensional rectangular cavities
由于{ \it热}波动(或伪卡西米尔力)的卡西米尔力先前计算的理想玻色气体在板几何形状的各种边界条件。在Dirichlet边界条件下,计算了平行平板内弱相互作用稀玻色-爱因斯坦凝聚体中由{ \it量子}涨落引起的Casimir压力.在本文中,我们计算Casimir能量和压力由于量子涨落在零温度均匀弱相互作用稀BEC局限于一个平行板几何周期性边界条件,并包括高阶修正,我们称之为Bogoliubov修正。首阶项被确定为BEC中以等于声速的波速运动的无质量标量场的Casimir能量。然后,我们得到了在一个一般的三维矩形腔的任意长度的领导阶Casimir压力,并获得有限尺寸的平行板的情况下的修正。
2006-06-15 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Strong geometry dependence of the Casimir force between interpenetrated rectangular gratings
本研究通过片上检测平台测量了相互穿插的矩形光栅间的Casimir力,发现其具有极强的几何依赖性,与近程力近似偏差达约500倍,且穿插后力变为非零且与位移无关,证明光栅可强烈调控纳米机械组件间的相互作用。
2021-01-08 cond-mat.mes-hall physics.optics 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
Machine-learning-assisted material and geometry characterization from Casimir force measurement
Toyota Central R&D Labs., Inc.(丰田中央研究所);Stanford University(斯坦福大学)
本文利用机器学习方法从Casimir力测量中推断纳米薄膜的厚度和介电常数,展示了量子真空波动作为宽带电磁源在材料表征中的应用潜力。
2026-04-17 physics.optics quant-ph
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。
2010-07-25 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Probing the geometry dependence of the Casimir-Polder interaction by matter-wave diffraction at a nano-grating
本研究比较计算 Casimir–Polder 势的多种近似与方法,分析其对纳米光栅物质波衍射图样的影响,并指出该作用在狭缝前后 25 nm 范围内均不可忽略。
2025-05-15 physics.atom-ph quant-ph
Classical Casimir interaction in the plane-sphere geometry
本文研究了高温经典极限下平面球几何中的Casimir相互作用。在这个极限中,需要考虑金属板的有限导电性。对于Drude模型,经典的Casimir相互作用仍然被发现是独立的导电性,使它可以被描述为一个单一的通用功能,仅取决于纵横比$x=L/R$,其中$L$是板间距离和$R$的球半径。这个普遍的功能不同于完美的反射器,原则上是服从实验测试。接近力近似的精确结果的渐近方法似乎与$\ln x$中的多项式展开很好地拟合。
2012-04-13 cond-mat.other quant-ph
Casimir-Lifshitz Interaction between Dielectrics of Arbitrary Geometry: A Dielectric Contrast Perturbation Theory
Dzyaloshinskii、Lifshitz和Pitaevskii提出的电介质中电磁涨落感应相互作用的一般理论,根据(虚)频相关介电函数的空间对比,被改写为微扰理论。该公式可用于计算任意几何形状的电介质物体的Casimir-Lifshitz力,作为电介质对比度的微扰展开,因此可以补充现有的使用几何特征微扰的理论。我们发现,在介电对比度的膨胀重铸所产生的Lifshitz能量到不同的多体贡献的总和。的摄动理论的有效性和收敛性的限制进行了讨论,使用的例子,平行的半无限对象的确切结果是已知的。
2009-07-14 quant-ph
Results from electrostatic calibrations for measuring the Casimir force in the cylinder-plane geometry
我们报告的测量上进行的设备,旨在研究卡西米尔力的圆柱平面配置。静电校准证据的异常行为的依赖性的静电力和最小化的潜在的距离。我们讨论的类比和差异,这些异常相对于那些已经观察到的球平面配置。在最小的探索距离,我们观察到非库仑性质的频移,防止在同一范围内的卡西米尔力的测量。我们还报告在平行平面配置中进行的测量,表明最小化潜力的距离的依赖性,如果存在的话,是温和的比在球平面或圆柱平面的几何形状。最后报告了与距离相关的最小化潜力和Casimir力测量精度之间的相互作用的一般考虑,在相关的范围内检测所有几何形状的热校正。
2011-01-13 quant-ph
Casimir Forces in a Piston Geometry at Zero and Finite Temperatures
研究了具有理想金属边界条件的封闭箱(活塞)中隔板上的Casimir力。相关的封闭几何已经引起了人们对排斥力候选者的兴趣。通过使用光路展开,我们精确地解决了活塞的情况下,一个矩形截面,并发现该力总是吸引分区到最近的基地。对于任意的截面,我们可以用态密度的展开式来计算小高宽比极限下的力。对平行板间力的修正与截面的形状有很好的关系。最后,对于实验范围内的温度,我们计算力的有限温度修正(再次假设完美的边界)。
2007-11-18 cond-mat.stat-mech hep-th 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
The Heat-Kernel in a Schwarzschild Geometry and the Casimir Energy
我们得到了有限温度下Schwarzschild几何中最小耦合标量场的热核和自由能密度的混合表达式。这就给出了零点能量密度,它是与产生引力场的大质量物体之间距离的函数。由于曲率对零点能量的贡献也被提取,以这种方式达到能量密度(Casimir能量密度)的重新归一化的表达式。我们用它来找到其他物理量的表达式:内能,压力和熵。事实证明,周围真空的扰动产生了熵。对于$β$小,对于$r>2M$熵是正的。我们还发现在视界外内能可以是负的,说明存在束缚态。视界内的总能量被证明是有限的,但却是复杂的,虚部被解释为是粒子产生的原因。
1998-01-19 gr-qc hep-th quant-ph
Casimir Force on Real Materials - the Slab and Cavity Geometry
我们分析了潜在的平板的几何形状在一个平面腔的卡西米尔力实验的目的。分别对铝和聚四氟乙烯制成的板和墙的力及其对温度、材料特性和有限板厚度的依赖性进行了分析和数值研究。我们的结论是,这样的设置是理想的测量的Casimir力的温度依赖性。通过数值计算,它表明,温度效应是显着更大的,这表明,一个电介质,如TECHNOLOGY FEP的性能变化不大,在一个温和的温度范围内,应考虑为实验目的。最后,我们讨论了微妙的,但基本的问题,各种格林两点函数的方法在文献中,并显示它们是如何不同的配方描述相同的现象。
2007-02-13 hep-th quant-ph
Casimir Arc Plate Geometry: Computational Analysis of Thickness Constraints for Gold and Silver Nanomembranes in MEMS Applications
American College of Sofia(索非亚美国学院);Pontificia Universidad Católica del Perú(秘鲁天主教 Pontificia 大学)
研究通过计算分析了金和银纳米膜在MEMS应用中的厚度约束,揭示了Casimir相互作用对曲率反转的影响及材料依赖性。
2026-01-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Casimir Effect for spherical boundaries: A thermofield dynamics approach
本文用广义热场动力学方法计算了球几何条件下的Casimir效应,并讨论了标量场的情况。提出了Casimir力和Casimir压力。结果表明,在高温下,Casimir力的符号发生了变化。
2008-03-21 hep-th quant-ph
Electromagnetic Casimir Effect in Wedge Geometry and the Energy-Momentum Tensor in Media
由圆柱弧封闭的楔形几何是圆柱的非平凡推广,它可以有各种应用。如果径向边界不是理想导体,则角特征值仅隐式确定。当光的速度在楔的两侧相同时,卡西米尔能量是有限的,不像完美导体的情况,在完美导体中,径向平面与圆弧相交的拐角处存在发散。我们推进这个系统的研究报告的结果对温度的依赖性进行的情况。我们还讨论了电磁能量动量张量的适当选择。
2009-12-03 hep-th 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
Thermal Casimir interactions in multi-particle systems: scattering channel approach
该研究基于多重散射过程视角分析多粒子热Casimir相互作用的Casimir熵,明确不同散射通道的贡献及影响因素,揭示多粒子热散射效应的重要性与零温效应的微弱性,并探讨了向连续体过渡的极限行为。
2023-07-20 hep-th physics.atm-clus quant-ph
On non-equilibrium photon distributions in the Casimir effect
电磁场在一个典型的几何形状的卡西米尔效应是描述在Schwinger-Keldysh形式主义。主要结果是光场在任意定态下的光子分布函数(Keldysh Green函数)。本文详细研究了具有滑动界面的两块板的局部平衡问题,得到了与Rytov涨落电动力学完全一致的结果,并给出了板间能量密度的谱图。
2013-09-11 hep-th 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
Reply to "Comment on 'Anomalies in electrostatic calibrations for the measurement of the Casimir force in a sphere-plane geometry'"
在最近的评论中,Decca等人[Phys. Rev. A 79,026101(2009); arXiv:0809.3576]讨论了我们最近在Phys. Rev. A 78,036102(R)(2008); arXiv:0812.0028中报告的异常的起源。在这里,我们重申我们的观点,证实了他们的考虑,定量的几何和静电特性的导电表面(一个主题没有明确讨论的文献,直到最近)是至关重要的评估的精度和准确性的Casimir力的演示和推导有意义的限制存在的Yukawian组件可能叠加到牛顿引力相互作用。
2009-03-05 cond-mat.mtrl-sci hep-ph quant-ph
Electrodynamic Casimir Effect in a Medium-Filled Wedge II
考虑无限大磁介质楔形体被嵌入另一种磁介质中的圆柱形理想导电弧封闭的几何结构中的Casimir能量,条件是两种介质中的光速相同.得到了对应于电弧的Casimir能量的表达式,并发现在楔形边界的反射率趋于一致的极限下,由圆柱体封闭的理想导电楔形片的Casimir能量的有限部分被恢复。后一种几何形状的能量由于尖角的存在而具有发散性。我们认为,这是一种病态的假设理想导体的边界,并没有类似的条款进入本几何。
2009-07-24 hep-th quant-ph
The cutoff-dependence of the Casimir force within an inhomogeneous medium
我们考虑活塞几何中电磁场的基态能量。在理想情况下,活塞和腔室的壁被视为完美的镜子,活塞上的卡西米尔压力是有限的,并且与组成镜子的介质的小尺度物理无关;系统的卡西米尔能量可以被正则化,并且是截止无关的。然而,我们发现,当活塞的身体充满了不均匀的电介质,卡西米尔能量是截止依赖的,因此,压力的值是不可避免地依赖于详细的行为的镜子和介质在大波矢。这一结果是不一致的,最近的建议正则化Casimir力在非均匀介质中。
2013-02-21 math-ph math.MP quant-ph
Probing the Strong Boundary Shape Dependence of the Casimir Force
通过电磁场的路径积分量子化,研究了形变金属板的Casimir能量与几何的关系。本文首次给出了由平板和波纹板组成的非平凡几何中形变引起的Casimir能量δ \cal E变化的完整解析结果。我们的结果表明,δ \cal E作为平均板距H与板长λ之比的函数,有一个有趣的交叉:对于λ \ll H,我们发现{ \em较慢}的衰减\sim H^{-4},与通常使用的范德华力成对求和预测的H^{-5}行为相比,后者仅对λ \gg H有效。
2001-11-08 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Casimir force between planes as a boundary finite size effect
在平面几何中导出了D+1维时空中边界量子场论的基态能量。它提供了一个普适的Casimir能量的表达式,通过低能粒子激发的反射振幅来显示其对边界条件的依赖性。我们通过分析具有Robin边界条件的自由标量场和重新推导文献中最重要的结果,证明了一般表达式的简单和直接的适用性。
2006-02-09 cond-mat.other hep-th math-ph
Casimir Effect : Theory and Experiments
卡西米尔效应是量子场论的一个重要预言,它与基础物理学中的未决问题有着迷人的联系。卡西米尔所写的理想公式并不能描述真实的实验,它必须通过考虑不完美反射、热涨落、几何形状以及来自表面物理的修正的影响来推广。我们讨论了卡西米尔物理学的这些发展,并给出了经过多年的测量和理论改进后,理论和实验之间的比较的现状。
2011-12-06 gr-qc quant-ph
Casimir pistons with generalized boundary conditions: a step forward
本文研究了$I\times N$型活塞几何中传播的无质量标量场的Casimir效应,其中$I$是实数线的区间,$N$是光滑紧致黎曼流形.我们的分析代表了一个概括的活塞配置,因为我们认为所有可能的边界条件,被允许施加在标量场上获得的结果。在散射理论的框架内,我们采用谱zeta函数形式,得到了活塞上的Casimir能量和相应的Casimir力的表达式。当流形$N$是$d$维球面和圆盘时,我们给出了Casimir力的显式结果.
2021-02-15 hep-th math-ph math.MP
Casimir energy in the Fulling--Rindler vacuum
本文计算了Dirichlet或Neumann边界条件下无质量标量场的Casimir能量,以及在任意时空维中,以均匀本征加速度运动通过Fulling-Rindler真空的一个和两个无限平行板上具有理想导体边界条件的电磁场的Casimir能量.对于单个接骨板的几何形状,考虑了右侧Rindler楔形的两个区域,(i)接骨板右侧(RR区域)和(ii)接骨板左侧(RL区域)。zeta函数技术,结合轮廓积分表示。分离的RR和RL区域的Casimir能量包含极点和有限的贡献。对于RR和RL区域在一起的无限薄板,在奇数维空间中,极点部分抵消,整个Rindler楔形的Casimir能量是有限的。在$d=3$空间维中,单个平板的Casimir总能量对于狄利克雷标量为负,对于诺依曼标量和电磁场为正。两块板的总Casimir能量以单独板的Casimir能量加上附加干涉项的形式表示。对于狄利克雷标量和诺依曼标量以及电磁场的板间距的所有值,后者都是负的。
2003-12-12 gr-qc hep-th quant-ph
Repulsive Casimir effect from extra dimensions and Robin boundary conditions: from branes to pistons
本文计算了具有一般曲率耦合参数的大质量标量场的Casimir能量和Casimir力,该标量场位于具有任意内部空间的$(D+1)$维背景时空上,在两个余维1平行板上满足Robin边界条件.最一般的情况下,不同的罗宾系数上的两个单独的板被认为是。与独立的内部空间的几何形状,Casimir力被认为是吸引的特殊情况下的Dirichlet或Neumann边界条件的两个板和排斥的Dirichlet边界条件的一个板和Neumann边界条件的其他。对于Robin边界条件,Casimir力可以是吸引力或排斥力,这取决于Robin系数和板之间的分离,这实际上是显着和有用的。事实上,我们证明了存在一个平衡点的板间距离,这是稳定的,由于卡西米尔力,并表明,稳定性增强的额外维度的存在。讨论了这些性质在膜世界模型中的应用。最后,将相应的结果推广到任意截面活塞的几何形状。
2009-02-04 gr-qc hep-th quant-ph
Classical limit of the Casimir entropy for scalar massless field
本文研究了N维平行平板几何中无质量标量场在有限温度下的Casimir效应,在平板上的Dirichlet和Neumann边界条件的各种组合下。我们表明,在所有这些情况下的熵,在能量均分适用的限制,是一个几何因子,其符号决定的Casimir力的符号。
2007-08-12 quant-ph
Casimir Effect - The Classical Limit
本文分析了两导体板间辐射场Casimir效应的温度依赖性。Casimir能量随温度呈指数下降,而Casimir熵,这是在文本中定义的接近一个极限,这只取决于约束板的几何形状。结果讨论之间的关系玻色分布函数和均分定理-关系的基础上的研究爱因斯坦和斯特恩约1913年。
1998-03-29 quant-ph
Radiative heat transfer and nonequilibrium Casimir-Lifshitz force in many-body systems with planar geometry
本文介绍了平面N体系统在非热平衡条件下光子介导的能量和动量转移的一般理论。它是基于多体系统中的散射理论和涨落电动力学方法的结合。通过建立传热问题的兰道尔式方程,推导出两个不同平板之间的能量传输系数以及自耦合系数的显式公式,并以单个物体的反射系数和传输系数表示。我们还展示了如何计算局部平衡温度在这样的系统。一个类似的公式被引入到量化描述Casimir Lifshitz力的热平衡的动量传递系数。热平衡时的力作为一种特殊情况很容易得到.作为这个一般理论框架的一个例子,我们展示了三体系统中第四块板的存在如何影响热传递问题中的平衡温度和作用于系统的力所产生的平衡位置。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
A note on the Lorentz force, magnetic charges and the Casimir effect
我们表明,为了解释的排斥Casimir效应在平行板几何的量子版本的洛伦兹力,磁荷和电流的虚拟表面密度必须引入。用平面几何的电场和磁场的转换因子表示的洛伦兹力的量子形式则正确地产生卡西米尔压力。
2003-01-07 quant-ph
On the calculation of the Casimir forces
卡西米尔力是由边界插入引起的真空零点能量变化的表现。我们展示了如何可以计算卡西米尔力的考虑被抑制的边界的真空波动,并重新推导了一系列的几何形状的标量卡西米尔效应。对于平面的情况下,一个有限的普遍的力是自动发现的。对于弯曲的几何形状形式发散的表达式遇到,我们认为这在很大程度上是由于发散的自能的边界有助于力。这个想法是支持计算的影响,一个固定的周边楔弧几何形状在两个维度。
2007-12-12 cond-mat.other cond-mat.stat-mech hep-th
Casimir stresses of the dielectric ball: inhomogeneity and divergences
本文研究了浸入背景的球体系统中的Casimir应力,发现介质的非均匀性会改变球面模式波形并软化表面发散,且表面发散的主导行为表现出与平面壁一致的局域性质。
2024-11-12 hep-th quant-ph
Algorithmic Discovery of Casimir-Polder forces: Repulsion in the Ground State
本文提出一种可自动生成目标Casimir-Polder力结构的通用算法,并独立发现能使基态原子承受排斥力的几何结构,为原子-表面力研究提供自动化设计新范式。
2024-12-02 physics.atom-ph physics.comp-ph 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
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
Casimir Effects: an Optical Approach II. Local Observables and Thermal Corrections
最近,我们提出了一种新的方法来卡西米尔效应的基础上经典射线光学(“光学近似”)。在本文中,我们展示了如何使用它来计算场论的局部可观量。特别是我们研究的能量动量张量和Casimir压力。我们详细工作三个例子:平行板,卡西米尔摆和一个球对面的板。我们还展示了如何计算热修正,证明高温“经典极限”确实是有效的任何光滑的几何形状。
2005-07-04 hep-th quant-ph
Casimir energy between media-separated cylinders: the scalar case
我们推导出的Casimir标量之间的相互作用能介质分离的偏心电介质圆柱体和介质分离的圆柱平面几何形状使用模式求和方法的精确表达式。类似于流体分离的平板之间的电磁Casimir Lifshitz相互作用能,圆柱之间的力是吸引力还是排斥力取决于三种介入介质的介电常数的相对值。
2010-10-18 hep-th quant-ph