Improved Precision Measurement of the Casimir Force Using Gold Surfaces
我们报道了一种改进的精确测量卡西米尔力使用金属金表面。使用原子力显微镜测量大的镀金球体和平板之间的力。金表面的使用消除了测量解释中的一些理论不确定性。在较小的表面分离处也测量力。金属的完整介电谱用于理论与实验的比较。平均统计精度保持在最接近分离处测得的力的1%。这些结果应该导致对假想力的更强约束的发展。
2000-05-21 quant-ph
Casimir Energy Corrections by Light-Cone Fluctuations
本文研究了光锥涨落对边界条件下自由无质量标量场重整化零点能的影响。为了模拟光锥涨落,我们在Klein-Gordon算子中引入了一个时空相关的随机系数。我们假设场被定义在一个有一个限定方向的区域中。为简单起见,我们选择两个平行板相隔距离为$a$的对称情况。板间重整化真空能量密度的修正为$1/a^{8}$,而不是自由情况下通常的$1/a^{4}$依赖关系。反过来,我们也表明,光锥波动打破了真空压力的均匀性之间的板。
2014-01-29 gr-qc hep-th 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
Higher order conductivity corrections to the Casimir force
计算了电磁零振荡在金属中相对穿透深度的三阶和四阶有限电导率修正。所得的解析摄动结果与最近的计算进行了比较。讨论了在现代实验中的应用。
1999-12-19 quant-ph
Thermal corrections to the Casimir effect
自1948年以来,卡西米尔效应,反映了具有材料边界的区域中电磁场的量子真空涨落,已经在理论和实验上进行了研究。在各种室温实验中,测量了平面和曲面的电介质和金属表面之间的力在10%到1%的水平,并与零温理论取得了显着的一致性。在拟合的数据,由于表面粗糙度,补丁电位,曲率和温度的各种校正已被纳入。本文的主题正是后者。我们指出,事实上,还没有检测到温度依赖性,实验情况仍然是太流体允许的结论热修正卡西米尔效应。从理论上讲,有一些关于热力学和电动力学的微妙问题,导致了关于这些修正性质的不同预测。然而,一个普遍的共识似乎已经出现,这表明卡西米尔效应的温度修正相对较大,并且应该在未来的实验中观察到,涉及在几微米尺度上分离的表面。
2006-07-06 hep-th quant-ph
Thermal diffractive corrections to Casimir energies
我们研究了Casimir能量中热效应和衍射效应的相互作用。我们考虑板的边缘,取向或平行或垂直于对方,以及一个单一的板与狭缝。我们计算Casimir能量在有限温度下使用的形式主义,其中的衍射效应被编码在一个低维的非本地场论,生活在板之间的间隙。的形式主义允许一个干净的直接或几何效应和衍射效应之间的分离,并使自由能的温度依赖性的分析推导成为可能。在低温下,在板的狄利克雷边界条件下,我们发现衍射效应对自由能进行了修正,对于垂直板,修正系数为T^6,对于狭缝,修正系数为T^4,对于平行板,修正系数为T^4 log T。
2011-08-29 hep-th 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
Possible resolution of the Casimir force finite temperature correction "controversies"
通过考虑扩散对金属和半导体中载流子的外电场响应的影响,证明Bostrom和Sernelius提出的有限温度修正需要进行实质性的修正,而对于良导体则没有大的修正。显然违反热力学第三定律的各种建议的温度修正卡西米尔力也得到解决。最后计算了德拜屏蔽对纯锗表面间静电定标的影响
2008-01-08 quant-ph
A dispersive correction to the Casimir force
利用微扰理论计算了被介质隔开的两个平板间Casimir能量的一阶色散修正。当平板间距为1/L^6时,其下降。该结果是来自评估的零点能量和内的Lifshitz制定。我们指出,一个可能的表面项可能更重要,其变化类似于1/L^5。
2010-05-05 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
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
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
Temperature Correction to Casimir-Lifshitz Free Energy at Low Temperatures: Semiconductors
卡西米尔力和自由能在低温下一直是焦点的主题一段时间。我们计算的温度修正的Casimir Lifshitz自由能之间的两个平行板的电介质材料具有恒定的电导率在低温下,描述通过德鲁德型介电函数。对于横磁(TM)模式,这样的计算是新的。进一步计算TE模式的情况下,其后提出的扩展和概括以前的工作金属。数值研究进行了验证的分析结果的正确性。
2008-07-23 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Complete roughness and conductivity corrections for the recent Casimir force measurement
我们认为详细的粗糙度和电导率修正的卡西米尔力在最近的卡西米尔力测量采用原子力显微镜。分别用原子力显微镜和扫描电子显微镜研究了金属板和球体的粗糙度。它由不同高度的独立晶体和随机背景组成。确定相对于零粗糙度水平的粗糙度幅度,并计算Casimir力的校正,直到小参数的四阶(其是该幅度除以两个测试体之间的距离)。此外,由于有限的电导率的修正被发现到四阶的电磁零点振荡到金属的相对穿透深度。考虑这两种修正后的平板上方球体的理论结果与实测的Casimir力非常吻合。
1999-06-10 quant-ph
Thermal noise limitations to force measurements with torsion pendulums: Applications to the measurement of the Casimir force and its thermal correction
本文对扭振系统的热噪声进行了一般性分析。分析了扭转角通过电子反馈保持固定的具体情况。这种分析适用于最近的实验,采用扭摆测量卡西米尔力。本文讨论了卡西米尔力高精度测量距离的极限,特别是阐述了测量热修正的前景。
2004-08-04 quant-ph
Strengthening constraints on Yukawa-type corrections to Newtonian gravity from measuring the Casimir force between a cylinder and a plate
本文讨论了通过测量圆柱和平板之间的Casimir力的梯度来获得对非牛顿引力更强约束的可能性。得到了柱-板结构中Yukawa型力的精确解析表达式及其渐近展开式。将重力与作用在圆柱和平板之间的卡西米尔力进行了比较。对最近提出的实验中使用的微加工圆柱体连接到微机械振荡器的非牛顿重力的前瞻性约束进行了数值计算。具体而言,它表明,该实验预计将获得高达70倍的Yukawa型力的约束,与目前最好的限制相比,在广泛的相互作用范围从12.5到630 nm。
2010-11-12 gr-qc 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
Effective Field Theories for the Casimir Effect at Finite Temperature
讨论了有限温度下Casimir效应的修正和有效场论。最近的研究表明,有效场论可以对QED中计算的Casimir能量进行辐射修正。我们在有限温度下应用有效场论方法,再现了Casimir自由能。我们表明,该系统在高温下进行降维,它可以描述一个有效的三维场论。
2001-08-01 hep-ph hep-th quant-ph
Effective Theoretical Approach to Back Reaction of the Dynamical Casimir Effect in 1+1 Dimensions
本文提出了一种用有效理论研究Casimir效应的方法。我们的方法的一个要点是在绝热近似中将镜像分离替换为空间S^1的大小。很自然地,空间S^1的大小与罗伯逊-沃克型度量的标度因子相同。这种替换简化了一类研究Casimir效应的有效模型的构造。为了检验这种替换的有效性,我们构造了一个耦合到二维引力场的标量场模型,并通过变标度因子的有效作用量计算了Casimir效应。我们的有效作用量由镜分离的经典动力学项和由路径积分方法导出的量子修正组成。量子修正自然包含Casimir能量项和动力学Casimir效应的反反应项,后者由共形反常表示。由此产生的有效作用描述了动态真空压力,即,动态卡西米尔力。我们确认,该力取决于相对速度的镜子,它总是有吸引力的,比静态Casimir力的绝热近似。
2000-10-28 gr-qc hep-th quant-ph
Advance and prospects in constraining the Yukawa-type corrections to Newtonian gravity from the Casimir effect
我们报告了更强的约束的参数汤川型修正牛顿重力测量的横向Casimir力之间的正弦波纹表面的球体和板。在从1.6到14 nm的相互作用范围内,以前已知的高置信度约束的加强高达$2.4\times 10^7$的一个因素是使用这些测量实现的。结果表明,在用原子力显微镜测量法向Casimir力时,用波纹板代替平板,将使Yukawa型相互作用的高置信度约束增强$1.1\times 10^{12}$倍.在实验中使用波纹板代替平板,通过微机械振荡器也导致所获得的约束的加强。通过测量两平行平板间Casimir压力梯度和原子与平板间Casimir-Polder力梯度的实验数据,进一步得到了Yukawa型相互作用参数的约束条件.所获得的结果与以前已知的约束进行比较。讨论了进一步加强非牛顿引力约束的可能性。
2010-02-10 hep-th 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
Correlation between plasma and temperature corrections to the Casimir force
当比较卡西米尔力的实验结果与理论预测时,理论的准确性与实验的精确性一样重要。在这里,我们评估卡西米尔力时,有限的反射器的电导率和有限的温度同时考虑。我们表明,这两个校正是相关的,即它们不能,在原则上,单独评估,简单地乘以。我们估计相关因子,它测量偏离这个共同的近似。我们专注于我们的注意力的情况下,光滑和平面板的金属光学响应建模的等离子体模型。
2001-11-30 quant-ph
Comment on the temperature dependence of the Casimir force
讨论了Casimir力的线性温度修正。在最近的实验中,修正对于被测物体之间的微小分离是很重要的,而在理想导体的情况下,修正就消失了。
2000-04-02 quant-ph
The proximity force approximation for the Casimir energy as a derivative expansion
邻近力近似(PFA)已被广泛用作计算小距离光滑物体间Casimir力的工具。尽管直观上容易理解,但通常认为它是一种不受控制的近似。事实上,它的有效性只在特定的例子中进行了测试,通过面对它的预测与下一个领先的顺序(NTLO)校正提取的数值或分析解决方案,而不使用PFA。在这篇文章中,我们表明,PFA及其NTLO校正可以在一个单一的框架内,作为前两项的衍生扩展。为此,我们考虑了Dirichlet条件下真空标量场在光滑曲面上的Casimir能量,该曲面由平面前的函数$ψ$描述。通过把Casimir能量看作是$ψ$的一个泛函,我们证明了PFA是这个泛函的导数展开式中的主导项。我们还得到了相应的NTLO修正的一般形式,它涉及到$ψ$的两个导数。我们表明,通过评估这一修正项的特定几何形状,它正确地再现了已知的修正PFA从精确的评估的能量。
2011-11-07 hep-th 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以通过使用有限传导率金属板的Lifshitz形式来确定。我们表明,TE电磁模式的校正是由频率如此之低,板不能被建模为理想的电磁波。我们还解决了有关的问题,在金属导体的表面和内的电磁场的行为,并claculate使用适当的低频金属边界条件的表面模式。我们的结果带来的tehrmal修正到协议与先前获得的实验结果。
2004-04-20 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
QED Corrections to the Electromagnetic Abraham Force. Casimir Momentum of the Hydrogen atom?
我们发展了一种QED方法来研究量子真空对电磁亚伯拉罕力的贡献。半经典理论预言了量子真空的发散贡献。我们发现,发散消失的Kramers-Bethe质量重整化。有限余项与亚伯拉罕力的相对论修正进行了比较。这项工作将以前的一篇专门讨论谐振子的论文[1]推广到氢原子,并纠正了两个细微的错误。
2012-02-23 quant-ph
Temperature correction to the Casimir force in cryogenic range and anomalous skin effect
考虑了低温下真实金属的Casimir力的温度修正。随着温度的降低,电子的平均自由程变得大于场穿透深度。在这种情况下,用反常集肤效应的阻抗描述金属比用介电常数描述金属更合适。这种效应对于温度校正是至关重要的。证明了在零频率极限下,如果要求T=0时熵为零,则反射系数应与理想金属的反射系数一致。在文献中讨论的所有其他关于Lifshitz公式中的$n=0$项的规定都给出负熵。结果表明,反常趋肤效应区的温度修正不像等离子体模型那样受到抑制。这一修正对今后低温测量卡西米尔力具有重要意义。
2003-01-09 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
Theoretical analysis of Casimir and thermal Casimir effect in stationary space-time
本文研究了一般静止时空背景中两平行理想平板的Casimir效应和热Casimir效应。发现度规的00分量和拖曳标架中相应的量对Casimir能量有影响。给出了弯曲时空中自由能热修正的重整化方案。结果表明,Casimir热力学量的热修正不仅依赖于适当的温度和板的几何参数,而且还依赖于时空度规的行列式。
2017-10-06 quant-ph
Radiative Corrections to the Casimir Energy
利用有效场论计算了两平行平板间Casimir能量密度的最低辐射修正。由于电磁场的散射因子在板附近发散,因此正则化的能量密度也发散。然而,能量密度的正则化积分是有限的,并且随板间距L的变化为1/L^7。这种明显自相矛盾的情况可以在一个等效但更透明的1+1维无质量标量场理论中进行分析,该理论限制在长度为L且满足狄利克雷边界条件的线元中。
1997-03-12 hep-ph quant-ph
Inertial forces in the Casimir effect with two moving plates
我们结合线性响应理论和量纲正则化,以获得动态卡西米尔力在低频区。考虑$D-$维空间中两平行板沿法线方向运动。我们假设每个板的质量的自由空间值是已知的,并获得有限的,分离相关的质量修正从两个板的组合效果。整体质量修正与静态卡西米尔能量成正比,与爱因斯坦的应力刚体质能等效定律一致。
2002-04-09 hep-th 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
Edge Corrections to Electromagnetic Casimir Energies From General-Purpose Mathieu Function Routines
散射理论方法使得用Mathieu函数计算与理想导体平面相对的理想导体椭圆柱的Casimir能量成为可能。在半径为零的情况下,椭圆柱成为有限宽的长条,这就允许研究边缘效应。然而,现有的用于计算Mathieu函数的包不足以进行此计算,因为没有人可以针对复杂参数计算第一类和第二类Mathieu函数。为了解决这个缺点,我们编写了一个通用Mathieu函数包,基于Alhargan [1,2]开发的算法。我们使用这些例程来找到边缘校正的Casimir能量的一个完美的导电带相对于一个完美的导电平面的邻近力近似。
2014-11-05 quant-ph
Surface Screening in the Casimir Force
我们计算了两种金属之间的Casimir力的修正,由于其响应函数的空间色散。我们采用模型无关的表达式的力的光学系数。我们用表面$d_\perp$参数来表示对菲涅耳系数的非局部修正,该参数反映了表面屏蔽电荷的分布。在一个自洽的计算,空间色散增加卡西米尔力显着小分离。非局部校正具有相反的符号比以前预测采用流体动力学模型,并假设突然终止的表面。
2005-09-27 quant-ph
Comment on "Possible resolution of the Casimir force finite temperature correction "controversies""
最近提出的对Lifshitz公式(S. K. Lamoreaux,arXiv:0801.1283)进行了讨论。我们表明,这种修改是不一致的两个精确的实验数据,并违反能斯特热定理。预印本关于解决“明显违反热力学第三定律”的建议被证明是不正确的。
2008-03-29 quant-ph
Constraints on axion and corrections to Newtonian gravity from the Casimir effect
轴子是基本粒子物理学和天体物理学中非常感兴趣的轻赝标粒子。本文综述了最近从测量Casimir相互作用的不同实验中获得的轴子-核子耦合常数的限制。这些限制进行了比较,从其他实验室实验中的轴子类粒子的质量范围从10^{-10}到20 eV的宽。我们还收集了最强的约束Yukawa型和功率型修正牛顿引力定律的Casimir相互作用,Eotvos和卡文迪什型实验的测量。提出了从Casimir效应中获得更强的轴子约束的可能性。
2015-02-26 hep-ph quant-ph
When the Casimir energy is not a sum of zero-point energies
在$λΦ^4$理论中计算了两平行平板间Casimir力的主导辐射修正。Dirichlet和周期边界条件被认为是。一个启发式的方法,在其中的Casimir能量计算为一个循环校正的零点能量的总和,示出产生不正确的结果,但我们展示了如何修改it.The技术,然后使用的情况下,周期性的边界条件,以构建一个微扰的扩展是免费的红外奇点在无质量的限制。在这种情况下,我们还计算了次领先阶的辐射校正,它与$λ^{3/2}$成正比。
2002-01-16 hep-th quant-ph
Material dependence of Casimir forces: gradient expansion beyond proximity
一种广泛使用的估算Casimir相互作用的方法[H. B. G. Casimir,Proc. K.奈德.阿卡德湿了51,793(1948)]在短距离处的平缓弯曲的材料表面之间的近似力是接近力近似(PFA)。虽然这种近似在分离消失时是渐近精确的,但量化对PFA的修正是非常困难的。在这里,我们使用一个衍生的扩展计算的领先曲率校正PFA的金属(金)和绝缘体(SiO $_2$)在室温下。我们推导出轴对称表面的力梯度的PFA校正的振幅$\hatθ_1$的显式表达式。在非延迟的限制,修正的Casimir自由能被发现的规模与距离几何。对于金,$\hatθ_1$具有异常大的温度依赖性。
2012-02-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Jordan-Wigner mapping between quantum-spin and fermionic Casimir effects
RIKEN Center for Computational Science(理化学研究所计算科学中心);Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency (JAEA)(日本原子能机构先进科学研究中心)
本文通过Jordan-Wigner变换揭示量子自旋系统与费米子Casimir效应之间的联系,展示了有限尺寸修正与费米子Casimir效应的对应关系,并发现多种Casimir现象。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The Casimir Effect in Minimal Length Theories based on a Generalized Uncertainity Principle
研究了基于广义不确定原理(GUP)的量子力学模型中存在的最小长度($\hbar\sqrt{(β)}$)对两个相距$a$的平行金属板经典几何中Casimir效应的修正.电磁场量子化的方法是基于投影到几个特定的GUP模型的最大局域态上,并且以前开发用于研究Casimir-Polder效应。对于每个模型,我们计算的最低阶修正的最小长度的Casimir能量,并发现它的规模与板之间的距离的第五次幂$a^{-5}$,而不是众所周知的QED结果,其规模为$a^{-3}$,与以前的索赔,我们发现它总是有吸引力的。各种GUP模型原则上可以通过对卡西米尔能量的校正的强度来区分,因为每个模型的特征在于特定的乘法数值常数。
2011-12-13 hep-ph hep-th 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
Thermal corrections in Casimir interaction between metal and dielectric
本文研究了非零温下两个平行厚板(一个由金属制成,另一个由电介质制成)之间的Casimir相互作用。结果表明,在一定的温度区间内,Casimir压强和涨落场的自由能是温度的非单调函数,相应的Casimir熵可以为负。给出了这些结论的物理解释。同时,我们证明了熵在温度为零时消失,即,在金属与电介质的Casimir相互作用中,能斯特热定理是成立的。研究是通过使用一个理想的金属和稀电介质或具有频率无关的介电常数的电介质的模型进行解析,和数值的真实金属(Au)和具有不同的介电常数沿虚频轴的行为(Si和Al_2O_3)的金属。
2005-07-23 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Material dependence of Casimir interaction between a sphere and a plate: First analytic correction beyond proximity force approximation
当球与板之间的距离$d$远小于球的半径$R$时,我们解析地导出了球与板之间Casimir相互作用的渐近行为.从Casimir相互作用能的精确公式导出了首阶项和次首阶项。它们被发现依赖于非平凡的对象的介电函数。正如预期的那样,领先的订单项与使用接近力近似得出的一致。对Bimonte,Baug和Kardar [Appl. Phys. Lett. \textbf{100},074110(2012)]中使用导数展开。本文给出了在等离子体模型和Drude模型下,等离子体频率和弛豫频率分别为9 eV和0.035eV时的数值计算结果。结果表明,若用等离子体模型代替Drude模型,则前两个首项之和的误差最大为2%,而次首项除以$d/R$所得的次首项与首项之比$θ_1$的误差可达4.5%。
2013-03-21 hep-th 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 in Stochastic Semi-Classical Gravity
本文在随机半经典引力框架下研究卡西米尔效应,通过半经典爱因斯坦-朗之万方程引入一阶修正,发现修正对板间距和弱场序参量高度敏感。
2025-01-02 quant-ph
Roughness correction to the Casimir force at short separations: Contact distance and extreme value statistics
到目前为止,还没有可靠的方法来计算卡西米尔力在分离可比的表面的高度波动的均方根。对粗糙金样品的统计分析表明,存在明显高于均方根粗糙度的峰值。这些峰值重新定义了物体之间的最小分离距离,并且可以通过极值统计来描述。在这里,我们表明,高峰值的Casimir力的贡献,可以计算与成对的加法求和,而正常高度的凸体的贡献可以微扰评估。这种方法提供了一个可靠的估计Casimir力在短距离,它解决了显着的,迄今无法解释的差异粗糙表面之间的Casimir力的测量和微扰理论的结果。此外,我们说明了我们的结果在技术相关的情况下的重要性。
2012-03-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Correction to the Casimir force due to the anomalous skin effect
本文讨论了表面阻抗法在精确计算金属板间Casimir力中的应用。它允许考虑电流密度和金属内部电场之间的非局部联系。通常,材料必须由对应于两个不同极化状态的两个阻抗$Z_{s}(ω,q)$和$Z_{p}(ω,q)$来描述。与近似Leontovich阻抗相反,它们不仅依赖于频率$ω$,而且依赖于沿板$q$的波矢量。本文仅分析了发生在等离子体频率$ω<ω_{p}$处的非局域效应。我们把它们都称为反常趋肤效应。在玻尔兹曼近似下计算了传播场和倏逝场的阻抗。结果表明,由于磁屏蔽效应,$Z_p$明显偏离了局域阻抗。计算了零温下Casimir力的非局部修正。这种修正很小,但在物体之间的小距离处可以观察到。相同的理论可以用来发现由于等离子体激元激发而在$ω\simω_p$处的更显著的非局域贡献。
2004-04-12 quant-ph
The role of diffraction in the Casimir effect beyond the proximity force approximation
通过在平面波基础上发展散射方法,推导出平面球几何中电磁Casimir相互作用邻近力近似(PFA)结果的前阶修正.将卡西米尔能量表示为平面和球面之间往返的总和,我们发现两个不同的贡献的校正。第一个结果从米氏反射算子的变化,计算内的几何光学WKB近似,在与镜面反射在球面上的最接近的点附近的窄傅立叶间隔。第二个贡献,约占总校正的90%,结果从几何光学WKB米氏散射振幅由于衍射的修改。我们的推导提供了一个明确的物理理解的性质的PFA校正球面。
2018-11-30 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
Anomalous Casimir effect in an expanding ring
本文研究膨胀环中的反常卡西米尔效应,发现快速增大环半径导致真空能量和压力产生额外修正,源于共形反常,可通过非单调的功来测量。
2024-07-19 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Spatial dispersion in Casimir forces: A brief review
本文介绍了半空间与薄膜之间Casimir力的计算中的非局域光学的基本原理。在目前可达的距离$L$,非局部校正量约为0.5%,但它们在较小的间隔下大致增加1/L。自洽模型导致与突变表面的模型相反的符号的校正。
2005-12-27 quant-ph
Calculation of the Casimir Force between Similar and Dissimilar Metal Plates at Finite Temperature
卡西米尔压力是在平行的金属板之间计算的,包含材料Au,Cu或Al。我们进行此计算的动机是需要将基于Lifshitz公式的理论预测与逐渐变得更准确的实验进行比较。特别是,有限温度校正被认为是,鉴于最近在文献中讨论这一点。特别注意的情况下,在两个不同的温度下,T=300 K和T=350 K的Casimir压力之间的差异,涉及。这似乎是一个在不久的将来可以通过实验实现的情况,它将是对温度校正的关键测试。
2005-09-19 hep-th quant-ph
First analytic correction to the proximity force approximation in the Casimir effect between two parallel cylinders
本文考虑两平行圆柱间Casimir相互作用能和Casimir相互作用力的小分离渐近展开式。首阶项和次首阶项的计算是解析的。考虑了Dirichlet-Dirichlet(DD)、Neumann-Neumann(NN)、Dirichlet-Neumann(DN)和Neumann-Dirichlet(ND)四种边界条件组合。对于一个圆柱在另一个圆柱内部的情况,详细地示出了计算。在这种情况下,我们将注意力限制在圆柱严格偏心并且圆柱之间的距离$d$远小于圆柱中心之间的距离的情况。对于两个圆柱体在彼此外部的情况,可以用同样的方法进行计算,我们只给出了结果,除了符号的一些变化之外,这些结果与一个圆柱体在另一个圆柱体内部的情况类似。在所有的情况下,我们考虑,领先的订单项的顺序为$d^{-7/2}$,他们完全同意的接近力近似。次至首阶项的结果是新的。在大圆柱半径趋于无穷大的极限情况下,恢复了具有DD或NN边界条件的柱-板构型的已知结果。
2011-09-05 hep-th quant-ph