Radiation Pressure Approach to the Repulsive Casimir Force
本文用辐射压方法研究了理想导电板与无限导磁板之间的Casimir力。这种方法说明了如何排斥力出现的真空场模式对应于特定的边界条件的重新分配的结果。我们还讨论了零点辐射压的方法是如何从QED得到的。
1999-09-27 quant-ph
Reply to the Comment on "The Lifshitz-Matsubara sum formula for the Casimir pressure between magnetic metallic mirrors"
我们回复了“关于磁性金属镜之间卡西米尔压力的Lifshitz-Matsubara求和公式”的评论[arXiv:1604.06432]。我们认为这一评论歪曲了我们的论文,并且未能为理论和实验之间的冲突提供一个合理的解决方案。
2016-08-04 quant-ph
Comparison of the experimental data for the Casimir pressure with the Lifshitz theory at zero temperature
我们进行详细的比较实验的实验数据的测定两个平行的Au板之间的Casimir压力与理论值计算使用Lifshitz公式在零温度下。计算是使用光学数据的复杂折射率的Au外推到低频率的德鲁德模型与最常用的和其他建议的德鲁德参数。它表明,实验数据排除了Lifshitz公式在零温度下,在70%的置信水平,如果德鲁德模型与最常用的参数值被采用。如果使用Drude参数的其他值,则在95%置信水平下通过实验排除零频率下的Lifshitz公式。在零温度下的Lifshitz公式结合广义等离子体模型与最常用的等离子体频率的值被证明是实验一致的。我们提出了一个决定性的实验,这将进一步阐明传导电子的弛豫特性在卡西米尔效应中的作用。
2010-06-03 cond-mat.mes-hall 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
Nonclassical microwave radiation from the dynamical Casimir effect
研究了在超导量子干涉器件调制和终止的超导波导中,动态Casimir效应产生的微波辐射中的量子关联。我们应用非经典性测试和评估预测的场态的纠缠。对于实际的电路参数,包括热背景噪声,结果表明,所产生的辐射可以是严格的非经典的,可以有一个可测量的模间纠缠量。如果通过实验测量,这些非经典指标可以进一步证明这些电路中动态卡西米尔辐射的量子性质。
2012-07-09 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
The effect of agglomeration of magnetic nanoparticles on the Casimir pressure through a ferrofluid
研究了磁性纳米粒子在两块材料板和一层铁磁流体中的团聚对Casimir压力的影响。这两种情况下的相似和不相似的板被认为是在Lifshitz理论的分散力的框架。结果表明,对于两个介质(SiO_2)板,以及一个介质(SiO_2)和另一个金属(Au)板,如果用Drude模型将Au的光学数据外推到低频,则磁铁矿纳米颗粒的团聚只会导致Casimir压力值的定量差异。然而,如果在计算中使用通过等离子体模型的外推法,这在测量卡西米尔力的实验中得到了证实,人们发现,当足够大直径的磁性纳米颗粒的一些份额合并成两个或三个项目的簇时,压力改变了它的符号。揭示的符号变化的效果进行了详细研究,在不同的分离板之间,磁性纳米粒子的直径和合并成不同大小的集群的粒子的份额。所获得的结果在开发基于铁磁流体的微器件和解决卡西米尔力理论中的悬而未决的问题时可能很有用。
2019-07-21 cond-mat.mes-hall physics.app-ph quant-ph
Impact of magnetic nanoparticles on the Casimir pressure in three-layer systems
Casimir压力在三层系统中的介入地层具有磁性的研究。这一主题在铁磁流体及其在各种微机电器件中的应用方面越来越重要。我们提出了一般形式的Lifshitz理论适用于夹在两个电介质壁之间的铁磁流体的情况下。Casimir压力计算的情况下,煤油和水基铁磁流体含有5%的分数的磁铁矿纳米粒子与不同直径之间的二氧化硅玻璃壁。为此,我们利用现有的光学数据并使用二氧化硅玻璃和水的熟悉介电性质以及磁铁矿的磁性,找到了磁铁矿和煤油沿虚频轴的介电常数。我们还计算了在纯载液中加入磁铁矿纳米颗粒所产生的卡西米尔压力的大小的相对差异。结果表明,对于20 nm直径的纳米粒子在2微米的壁之间的分离,这种相对差异超过140%和25%的煤油和水基铁磁流体,分别。一个有趣的效果被发现,在一个固定的壁之间的分离的磁铁矿纳米粒子与一些明确的直径的添加不影响卡西米尔压力。给出了这种效应的物理解释。所获得的结果的可能的应用进行了讨论。
2019-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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-Lifshitz pressure on cavity walls
我们扩展了我们以前的工作电磁Casimir Lifshitz相互作用两个机构之间的一个包含在其他。我们重点讨论了作用在空腔壁面上的脉动压力,空腔壁面假定为球形。该压力可以是正的或负的,这取决于描述主体和填充腔体的介质的响应函数。然而,我们发现,在一般的假设下,符号是独立的几何配置。这一结果是基于Casimir Lifshitz能量的转移算子表示。特别是,我们研究了这些运营商的组件有关的内部散射振幅,适应不变的嵌入过程,这个陌生的散射设置。我们发现我们的主要结果与Dzyaloshinskiii-Lifshitz-Pitaevskii的结果一致,该结果是作为极限情况得到的。
2021-07-31 quant-ph
Casimir Energies and Pressures for $δ$-function Potentials
本文计算了1+1和3+1维中与$δ$函数势有关的无质量标量场的Casimir能量和压力。对于平行的平面表面,结果是有限的,符合与Dirichlet平面在强耦合的极限压力,并为弱耦合不具有1+1维的幂级数展开。阐明了Casimir能量和Casimir压力之间的关系,并表明前者涉及表面项。3+1维$δ$函数球壳的Casimir能量的表达式在强耦合极限下可简化为Dirichlet壳的常见结果。然而,有限耦合的Casimir能量在弱耦合展开中首次出现了三阶对数发散,这似乎是不可消除的。相应的能量和压力的衍生物的$δ$功能潜在的相同的球形几何推广TM电动力学的贡献。在TE($δ$ -函数)和TM($δ$ -函数的导数)Casimir能量之间可以发生发散的抵消。这些结果澄清了文献中最近的讨论。
2004-01-13 hep-th quant-ph
Thermodynamics of the Casimir effect
一个完整的热力学处理卡西米尔效应。讨论了自由能、内能、熵和压强的显式表达式。作为一个例子,我们考虑了Casimir效应与不同的温度之间的板($T$),分别。在它们之外($T'$)。对于$T'<T$,热辐射压力最终可以补偿Casimir力,总压力可以为零。我们考虑一个等温和绝热处理的内部区域。在等温情况下,平衡点(消失压力)是不稳定的。在绝热情况下,如果$T'/T$足够小,我们就有一个不稳定的平衡点和一个稳定的平衡点。定量方面进行了简要讨论。
1999-02-24 quant-ph
Damped Casimir radiation and photon correlation measurements
以一维理想非稳态腔体的有效模型为出发点,导出了相应漏腔体的马尔可夫主方程。在通过动力学Casimir效应产生光子有界的情况下,通过二阶关联函数,利用主方程可以研究退相干对Casimir光子平均数及其量子涨落的影响.
2017-09-27 quant-ph
The Casimir pressure between metallic plates out of thermal equilibrium: Proposed test for the relaxation properties of free electrons
我们提出了一个测试的作用传导电子的弛豫性质的Casimir压力保持在两个平行的金属涂层板之间在不同的温度。它示出,对于足够厚的金属涂层的Casimir压力和压力梯度的平均值的两个板的温度下计算的平衡贡献和独立于分离的项确定。数值计算的非平衡压力进行两个平行的Au板的有限厚度的分离和温度的一个板使用等离子体和Drude模型外推的光学数据的Au到低频率的函数。所得结果基本上取决于所用的外推法。修改的CANNEX设置,最初开发的测量卡西米尔压力和压力梯度在热平衡,建议,允许不同的温度的板之一。对一个实际的实验结构进行了非平衡压力和压力梯度的计算。根据我们的结果,即使板之间只有10~K的温差,实验也可以区分不同的理论预测的总压及其梯度,以及由于非平衡对它们的贡献,在高置信度。
2019-08-14 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
Nonequilibrium Casimir pressure for two graphene-coated plates: Quantum field theoretical approach
针对一片板温偏离环境的平行石墨烯涂层板系统,基于狄拉克模型极化张量描述石墨烯电磁响应,揭示非平衡卡西米尔压力与平衡态的幅值差异,指出空间局域理论对非平衡效应的低估规律并讨论应用。
2025-04-16 quant-ph
Refractive index perturbations -- Unruh effect, Hawking radiation or dynamical Casimir effect?
最近的实验进展的动机,操纵强激光束的介电材料的折射率,我们研究了量子辐射的某些方面,这种折射率扰动。
2011-10-27 gr-qc quant-ph
Explicit conversion from the Casimir force to Planck's law of radiation
Casimir力起源于空间构型的特定边界条件引起的无限零点能的有限修正。根据有限温度下的时间-时间形式,普朗克辐射定律的根源可以追溯到由时间方向上的周期性边界条件引起的无限真空能量的有限修正。给出了从Casimir力到Planck辐射定律的显式转换,表明了平行导电板约束系统与热力学系统之间的明显对应。讨论了热力学中的温度反演对称性和对偶关系。我们的结论是,由空间延伸的有效温度特征不再被视为真正的温度。
2001-08-31 quant-ph
Impact of surface roughness on the stability of nanoelectromechanical pressure sensors in the Casimir regime
本文研究了表面粗糙度对 Casimir 区域内纳米机电压力传感器稳定性的影响,发现稳定平衡位置几乎不受粗糙度影响,而不稳定平衡位置向更大间距偏移,为微型化传感器设计提供依据。
2025-05-30 quant-ph
Analogue Casimir Radiation using an Optical Para- metric Oscillator
我们建立了一个明确的类比之间的动态卡西米尔效应和光子发射的一个薄的非线性晶体内泵浦腔。这使我们能够提出一个系统的基础上,I型光学参量振荡器(OPO)模拟腔振荡在真空中的光学频率。由此产生的光子通量预计将更容易检测比机械激发的镜子。最后,我们通过比较不同的理论预测,并建议我们的实验建议可以帮助区分它们。
2009-12-15 quant-ph
Temperature dependence of the Casimir pressure on two graphene sheets placed on a substrate
Saratov National Research State University named after N.G. Chernyshevsky(萨马拉国立研究型大学(以N.G.切尔内舍夫斯基命名))
基于Lifshitz公式,考虑温度,计算了基底上两石墨烯片间卡西米尔压力,以级数形式给出,并发现带间电导率影响较小。
2026-09-24 quant-ph
Casimir pressure on a thin metal slab
本文考虑了腔体中金属板边界上的真空场压力,采用等离子体模型,特别考虑了表面等离子体极化激元对压力的贡献。结果表明,随着腔长的增加,系统中作用在d<<λ P的薄板上的压力从零板镜距离时的Casimir压力F_C减小到孤立板情况下的单位面积无延迟力F_nr=1.19(d/λ P)F_C。在第一种情况下,压力完全是由于通过金属传播的光子模式,而在第二种情况下,它完全是由于(非延迟)的表面等离子体模式支持的独立薄板。在任何一种情况下,压力都随着板坯厚度的增加而减小。这些考虑表明,薄金属层上的真空场压力(及其模态结构)可以在改变腔长度时显著影响对称腔。
2008-12-08 quant-ph
An analogue model for controllable Casimir radiation in a nonlinear cavity with amplitude-modulated pumping: Generation and quantum statistical properties
提出并研究了一个模拟模型,用于模拟在含有简并光放大器(OPA)的腔中,由振幅调制场泵浦,通过动态Casimir效应(DCE)实现可控光子产生。模型OPA系统中泵浦光的时间调制等效于腔长的周期性调制,这是产生Casimir辐射的原因。通过考虑调制频率的快速振荡项,相应的反转项(CRT)对模拟卡西米尔辐射的影响清晰地显现出来。我们发现,在时间调制泵浦下,产生的光子数及其量子统计特性呈现振荡行为,这种振荡行为可以通过调制频率作为外部控制参数来控制,同时我们还发现了一种新的现象--“Anti-DCE”,即光子对在时间调制泵浦下相干湮灭.研究表明,Casimir辐射具有正交压缩、光子聚束和超泊松统计特性,这些特性都可以通过调制频率来控制。计算了腔内光场的功率谱。我们发现,边带的出现在频谱中是由于CRT的存在。
2015-05-07 quant-ph
Thermal Casimir Force between Magnetic Materials
本文研究了非零温下两平行磁性平板间的Casimir压力。结果表明,对于实际的磁介电材料,只有铁磁体的磁性才能影响Casimir压力。这种影响是通过Lifshitz公式的零频率项的贡献来实现的。通过真空间隙的Casimir排斥的可能性进行了分析,取决于用于描述的金属板的介电性能的模型。
2009-11-21 quant-ph
Casimir free energy and pressure for magnetic metal films
本文研究了磁性金属薄膜的Casimir自由能和压力,这些薄膜是真空中的独立的,夹在两个电介质板之间,并且沉积在磁性金属板或磁性金属板上。所有的计算都是使用德鲁德和等离子体模型的方法来Lifshitz理论。根据我们的研究结果,Casimir自由能和压力计算使用两种理论方法是显着不同的大小和符号,即使是几十纳米厚的薄膜。因此,对于沉积在Fe板上的47.nm厚的Ni膜,所获得的Casimir自由能的大小相差5866倍。我们发现,Casimir自由能和压力的磁性薄膜使用等离子体模型方法计算不具有经典的限制,但指数快速下降到零,随着膜厚的增加。如果使用Drude模型方法,则厚度约为150nm的磁性薄膜达到了经典极限,但卡西米尔自由能在理想金属的极限下保持非零,这与预期相反。对于等离子体模型的方法,在这种情况下,薄膜的Casimir自由能为零。利用列出的所有金属的复折射率的光学数据,对Ni磁性薄膜、Cu和Al磁性板以及Fe磁性板进行了数值计算。所得结果可用于区分Casimir物理中的等离子体方法和Drude模型方法以及薄膜稳定性的研究。
2016-06-23 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Van der Waals and Casimir interactions between two graphene sheets
采用Lifshitz公式计算了由Dirac模型描述的两个石墨烯片之间的色散相互作用的热自由能和压力,其中反射系数通过偏振张量表示。原始石墨烯的所得结果被发现与密度波动之间使用库仑耦合的计算一致。对于非零质量间隙参数的石墨烯的自由能和压力的性质不同的行为得到。通过偏振张量表示的反射系数的Lifshitz公式被用来作为一个测试不同的计算方法在文献中提出的建模响应函数和导电性的石墨烯在零和非零温度。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tests of new physics from precise measurements of the Casimir pressure between two gold-coated plates
微机械扭转振荡器已被用来加强新的Yukawa力的限制,通过确定两个镀金板之间的Casimir压力。通过显着减少随机误差和获得的电子参数的金涂层,我们能够最终排除预测的大的热效应低于1 $μ$ m和加强约束Yukawa修正牛顿引力的相互作用范围从29.5 nm到86 nm。
2007-03-27 cond-mat.stat-mech hep-ph quant-ph
Radiation from a moving planar dipole layer: patch potentials vs dynamical Casimir effect
我们研究了经典的电磁辐射,由于偶极子层的存在下,在一个平面上,执行有界运动沿其法线方向,在该运动的振幅的第一个非平凡的顺序。我们表明,总发射功率可以写在偶极层自相关函数。然后,我们适用于发射功率的一般表达式的情况下,偶极子层模型的补丁电位的存在下,比较发射的辐射与来自量子真空中存在一个移动的完美导体(动态卡西米尔效应)的幅度。
2014-03-08 hep-th physics.class-ph quant-ph
The Casimir force, causality and the Gurzhi model
本文采用考虑电子-声子和电子-电子相互作用的推广Drude模型,即Gurzhi模型,计算了两金属板间的Casimir力。结果表明,虽然Gurzhi模型的介电常数在复频率的上半平面中具有一阶极点,因此违反了因果关系原理,但它可以在有限的频率间隔中与复折射率的光学数据确定的实验介电常数相结合使用。在低频率的Au的Gurzhi介电常数的虚部表现出更好的协议与介电常数的光学数据比简单的Drude模型。两个Au板之间的Casimir压力计算使用Gurzhi,Drude和等离子体模型的方法,考虑到光学数据,以及与简单的Drude和等离子体模型。估计了电子-电子散射对Casimir压强的贡献。虽然与两个精确实验的测量数据的比较表明,Gurzhi模型并没有解决卡西米尔难题,所获得的结果表明进一步澄清这个基本问题。
2020-02-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir pressure with dissipation and quantum corrections from axion dark matter
研究振荡轴子暗物质对金属板间卡西米尔压力的影响,考虑耗散并计算轴子标度下的主要量子修正,发现大距离处因宇称破坏产生排斥性振荡修正。
2025-03-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Electromagnetic Response of the Electron Gas and the Thermal Casimir Pressure Anomaly
本文综述简并电子气体的非局域电磁响应函数,并利用Lindhard、Klimontovich和Silin表达式重新分析高温下厚导体板间的卡西米尔相互作用,确认了Drude模型结果,并指出纵横向介电常数差异导致Landau抗磁性。
2024-12-10 quant-ph
Pull-in control in microswitches using acoustic Casimir forces
本文提出了一种模型微系统中卡西米尔声压的理论计算方法。与量子情况不同,声学卡西米尔压力可以根据声学噪声的频率带宽而被吸引或排斥。作为一个案例研究,一个自由度的简单集总系统中的声学谐振腔被认为是。我们表明,声场的频率带宽可以调谐,以增加现有的微动开关系统的稳定性,通过选择的力量的符号。引入声强和频带宽度作为微动开关的两个附加控制参数。
2008-12-11 quant-ph
Casimir interaction at liquid nitrogen temperature: Comparison between experiment and theory
我们测量了T=77K时Au球和Au板之间Casimir力的归一化梯度和两平行Au板之间的等效Casimir压力。这些测量已经通过适于在低温下在频移技术中操作的动态力显微镜进行。结果表明,在T=77K时的测量结果与T=300K时的测量结果以及在T=77K时用文献中提出的两种热Casimir力的理论方法的计算结果符合得很好。在实验误差允许的范围内,温度从T= 77 K升高到T= 300 K,Casimir压力没有热效应。考虑到这一点,我们讨论了可能的作用,补丁电位之间的比较测量和计算的卡西米尔压力。
2013-07-23 cond-mat.other quant-ph
Casimir Lifshitz pressure and free energy: exploring a simple model
卡西米尔效应,中性物体相互吸引的色散力,可以理解为相互作用物体之间的多次光的散射。我们探讨了简单的模型,其中的机构被假定为具有独立的能量和入射角的碰撞场的反射系数,并显示了如何大量的信息可以提取内的几何形状的两个平行板。完整的热行为的模型被发现,我们讨论如何出现在零温度和完美的反射的组合限制的非分析行为。最后,我们讨论了一个广义力共轭的相互作用的材料的反射系数的可能性,以及如何,如果所涉及的材料容易改变其反射特性,这将倾向于提高卡西米尔吸引力。这种校正分离的依赖性进行了研究的恒定反射模型,表明在大多数实验情况下,该效果可能是可以忽略不计的。
2008-11-10 quant-ph
Bulk contributions to the Casimir interaction of Dirac materials
利用量子场论的方法,我们计算了Dirac材料在质量间隙、化学势和有限温度下的体极化张量和体介电函数。利用这些结果(并忽略最终的边界效应),我们研究了Dirac材料的Casimir相互作用.我们详细描述了介电函数的特性及其对卡西米尔压力的影响。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall hep-th 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
Quantum interference phenomena in the Casimir effect
我们提出了一个明确的测试,是否涉及卡西米尔实验板应与弹道或扩散电子建模-突出了一些相互冲突的实验突出的争议。我们提出的明确的测试是一个无序的准二维金属板和三维金属系统在低温下,其中无序诱导的弱局域化效应修改著名的Drude结果在实验上可调的方式之间的Casimir力的测量。我们计算了卡西米尔力的弱局域化修正作为磁场和温度的函数,并证明卡西米尔力的量子干涉抑制是一种强烈的、可观察到的效应。电子输运中的弱局域抑制和卡西米尔压力的共存将使卡西米尔效应的德鲁德理论变得可信,而缺乏这种相关性将表明现有理论的根本问题。我们还研究了Casimir效应中的介观无序涨落,并估计了由于无序涨落引起的Casmir能量分布的宽度。
2015-01-24 cond-mat.mes-hall 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
Trace formulae for non-equilibrium Casimir interactions, heat radiation and heat transfer for arbitrary objects
在热非平衡涨落电动力学的框架下,详细推导了N个任意物体的热辐射、热传递和(卡西米尔)相互作用。结果可以表示为基无关的跟踪公式的散射算子的个别对象。我们证明了单个物体的热辐射是正的,并且热传递(对于两个任意被动物体)是从较热的物体到较冷的物体。传递的热量也是对称的,如果两个温度交换,则正好相反。引入部分波展开,我们将辐射,转移和力的结果转化为可以在任何基础上进行评估的矩阵的轨迹,类似于平衡卡西米尔力。通过对平板、球体和圆柱体的热辐射进行(重新)推导,说明了该方法的有效性。我们分析了不同材料的球的辐射,强调通常用于金属纳米球的简化通常是无效的。我们推导出渐近公式的情况下,一个球在前面的板和两个球的热传递和非平衡相互作用,扩展以前的结果。作为一个例子,我们证明了一个热的纳米球可以悬浮在一个板的排斥非平衡力克服重力-一个效果,这不是由于辐射压力。
2012-07-16 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Special features of the thermal Casimir effect across a uniaxial anisotropic film
本文研究了两个由不同各向同性材料制成的平行板之间的热Casimir力,这两个平行板之间被单轴各向异性薄膜隔开。在T=300K时,采用适合于各向异性中间层的完整Lifshitz公式,在非相对论极限下,对Casimir压力进行了数值计算.它示出的范德华力的标准(nonrelativistic)理论是不适用的,在这种情况下,因为延迟的影响,甚至为几个纳米的膜厚度作出了重大贡献。我们还得到了简单的解析表达式的经典Casimir自由能和压力的大膜厚度(高温)。与各向同性的情况下,介入膜,两个金属板的经典Casimir自由能和压力示出依赖于各向异性膜的静态介电常数。另一个有趣的特征是,经典极限是在比真空间隙短得多的板之间的分离处实现的。所获得的结果的可能的应用进行了讨论。
2015-07-06 cond-mat.other quant-ph
Casimir forces and quantum friction from Ginzburg radiation in atomic BECs
我们从理论上提出了一个实验上可行的方案,在原子玻色-爱因斯坦凝聚体中使用杂质原子,以实现量子真空效应的凝聚态类似物。在一个合适的原子级配置中,杂质原子和凝聚体中密度波动之间的碰撞相互作用可以被定制以紧密地再现量子电动力学的电偶极耦合。通过这个类比,我们恢复了电磁真空力的范例,并将其扩展到冷原子领域,特别显示了在超音速原子速度下,原子杂质感受到的卡西米尔力的一种新的幂律标度的出现,以及量子摩擦力的出现,伴随着Bogoliubov量子的金斯堡发射。讨论了这些量子真空效应在现实光谱实验中可观察到的后果。
2017-01-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Low-temperature behavior of the Casimir free energy and entropy of metallic films
导出了低温真空中金属薄膜Casimir自由能、熵和压强的解析表达式。结果表明,这种行为显着不同取决于是否等离子体或Drude模型被用来描述薄膜金属的介电性能。对于用无耗等离子体模型描述的金属膜,Casimir能量和压力的热修正随膜厚的增加以指数方式快速下降到零。在这种情况下没有经典极限。Casimir熵满足能斯特热定理。对于具有由Drude模型描述的完美晶格的金属膜,在零温度下的Casimir熵取非零值,这取决于膜的参数,即,就违反了能斯特热定理。零温度下的卡西米尔熵为正,而在两个金属板之间有真空间隙的情况下,如果使用德鲁德模型,则卡西米尔熵为负。讨论了所得结果在薄膜稳定性研究中的可能应用。
2017-02-06 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
Passive-reflector bounds and robust bilateral nonequilibrium Casimir repulsion
Prince Mohammad Bin Fahd University(穆罕默德·本法赫德国王大学);Boston University(波士顿大学)
本研究针对非平衡Casimir排斥力设计提出鲁棒约束优化方法,在不确定条件下最大化向外压力,并证明对称优化器存在,为腔增强效应提供设计界限。
2026-10-30 quant-ph
The dynamical Casimir effect in a superconducting coplanar waveguide
研究了超导量子干涉器件(SQUID)终端共面波导(CPW)中的动态Casimir效应。改变通过SQUID的磁通量参数调制的CPW的边界条件,从而,其有效长度。在CPW中的光的速度相当的有效边界速度的宽带光子产生的结果是相同的一个计算的动态卡西米尔效应为一个单一的振荡镜。我们估计的功率辐射的现实参数,并表明,它是实验上可行的,直接检测这种非经典宽带辐射。
2009-06-17 cond-mat.supr-con quant-ph
High-Resolution Casimir Force Sensing Across a Superconducting Transition
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);Università di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);INFN Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部)
本研究提出了一种芯片级超导纳米机械平台,实现了高精度Casimir力传感,突破了超导转变处力测量的限制,为探索Casimir-超导相互作用提供了新的实验工具。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall physics.ins-det quant-ph
The van der Waals and Casimir energy of anisotropic atomically thin metallic films
我们讨论的范德瓦尔斯(Casimir)自由能和压力的薄金属膜,从一个到十五个原子层组成,在其介电性能的各向异性。这两个独立的膜和膜沉积在介质基板上被认为是。计算是针对Au膜和蓝宝石衬底进行的。根据我们的研究结果,对于由一个和三个原子层组成的独立的Au膜的各向同性(体)介电常数的使用所产生的各自的相对误差是等于73%和37%的范德华能量,和70%和35%的压力。我们列出的能量和压力的范德瓦尔斯系数计算的薄Au膜的各向异性帐户。结果表明,Au的体介电常数可用于由30个以上原子层组成的膜,即,厚度大于约7nm。相对论效应的作用也进行了研究,并表明是重要的,即使是由两个或三个层的薄膜。所得结果可应用于薄膜稳定性的研究和新型纳米器件的开发。
2015-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other 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
Radiation from an oscillating dipole layer facing a conducting plane: resonances and Dynamical Casimir Effect
我们研究了两个物理上不同但密切相关的系统产生的经典电磁辐射的性质,这两个系统可以被视为动力学卡西米尔效应(DCE)的经典类似物。它们对应于两个平坦的,无限的,平行的平面,其中一个是静态的,并施加完美的导体边界条件,而另一个执行刚性振荡运动。这些系统的不同之处仅在于振荡平面的电学性质:其中一个只是平面偶极层(例如,代表小宽度驻极体)。相反,另一个在面向静态平面的一侧上具有偶极子层,但在另一侧上表现为导体:这可以用作具有贴片电势的导体的表示(在面向导电平面的一侧上)。我们评估,在这两种情况下,系统和它的环境之间的能量耗散通量,表明,至少对于小的机械振荡幅度,它可以写在偶极层自相关函数。我们表明,有共振的机械振荡的频率的函数。
2015-06-25 hep-th quant-ph
Casimir-Lifshitz force out of thermal equilibrium between dielectric gratings
我们计算的Casimir-Lifshitz压力在一个系统中,由两个不同的一维介电层光栅具有两个不同的温度和沉浸在一个环境中具有第三个温度。压力的计算是基于使用傅立叶模态方法推导出的散射算子的知识。压力的行为的特点是详细的三个温度的系统,以及两个光栅的几何参数的函数。我们发现,非平衡效应和几何周期性之间的相互作用提供了一个丰富的场景操纵的力量。特别是,我们发现政权的力量可以大大减少大范围的温度。此外,可以获得排斥压力,其特征可以通过控制系统的自由度来调节。值得注意的是,吸引力和排斥力之间的过渡距离可以减少相对于两个平板的情况下,这意味着实验的兴趣,观察排斥。
2014-08-19 physics.optics quant-ph
Vacuum effects in a vibrating cavity: time refraction, dynamical Casimir effect, and effective Unruh acceleration
考虑了扰动真空腔中的两种不同的量子过程:时间折射和动力学Casimir效应。它们被证明是物理上等效的,并且被预测为不稳定的,导致在腔中产生的光子数量呈指数增长。还介绍了这些过程的有效Unruh加速度的概念,以便在辐射效率方面与无界真空中与加速框架相关的Unruh辐射进行比较。
2008-06-04 hep-ph quant-ph
Nonclassical microwave radiation from the parametric dynamical Casimir effect in the reversed-dissipation regime of circuit optomechanics
University of Isfahan(伊斯法罕大学);Center of Quantum Science and Technology, University of Isfahan(伊斯法罕大学量子科学与技术中心);Department of Physics, College of Science, University of Tehran(德黑兰大学理学院物理系);Quantum Remote Sensing Lab, Quantum Metrology Group, Iranian Center for Quantum Technologies(伊朗量子技术中心量子计量组量子遥感实验室);Quantum Optics Group, Department of Physics, University of Isfahan(伊斯法罕大学物理系量子光学小组);Laboratory of Photonics and Quantum Measurement, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne(洛桑联邦理工学院光子学与量子测量实验室);EDWATEC SA
该研究提出一种在反耗散 regime 中利用参数动态Casimir效应产生非经典微波辐射的光学机械学系统,通过Kerr非线性实现亚泊松统计和负威格纳函数等非经典特性。
2025-11-30 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