Casimir-Lifshitz interaction between bodies integrated in a microelectromechanical/nanoelectromechanical quantum damped oscillator
Osipyan Institute of Solid State Physics RAS（俄罗斯科学院奥西皮扬固体物理研究所）
本文提出了一种理论，用于描述在宏观量子阻尼振荡器中嵌入的物体之间出现的类似Casimir力的分量，并展示了欧姆近似在扩展到电气电路中波动诱导力的集中元件描述中的重要性。
2026-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Three-body radiative heat transfer and Casimir-Lifshitz force out of thermal equilibrium for arbitrary bodies
本文研究了由三个物体组成的系统中的Casimir Lifshitz力和辐射热传递，该系统处于三个独立的温度下，并浸没在热环境中，整个系统处于热平衡之外的稳态构型。我们开发的理论是有效的任意机构，即任何一组的温度，介电和几何特性，并描述每个机构的散射算子。对于三体系统，我们提供了一个封闭形式的辐射热传递和Casimir-Lifshitz力（包括在热平衡和出）的统一表达式。因此，该表达式首先应用于三个平面平行板的情况。在这方面，我们讨论的非加性的力在热平衡，以及作为其位置的函数的中间板之间的两个外部板具有不同的温度的平衡温度。最后，我们考虑了作用在平面腔中原子上的力。我们表明，不同于平衡配置，热平衡的情况下承认一个或多个位置的原子势的最小值。虽然对应的原子势深度对于典型的基态原子来说非常小，但是它们可能对于里德伯原子变得特别相关，成为产生原子陷阱的有希望的工具。
2014-02-11 quant-ph
Effect of the Heterogeneity of Metamaterials on Casimir-Lifshitz Interaction
超材料之间的Casimir-Lifshitz相互作用的研究使用的模型，考虑到结构的不均匀性的介电和磁性能的机构。将最近发展起来的Casimir Lifshitz相互作用的微扰理论推广到非均匀磁导率分布的情况，并用于研究主导阶内磁-介电异质结构之间的相互作用.超材料被建模为具有不同介电常数和磁导率的二维域阵列。在两个具有平坦边界的半无限体的情况下，当两个体之间的距离与超材料中的图案特征的波长相当时，发现材料属性的图案化结构导致正常Casimir Lifshitz力产生振荡行为。这种不均匀性也导致了横向Casimir-Lifshitz力的出现，该力随着间隙尺寸变小而趋于加强。我们的研究结果表明，最近对超材料之间的Casimir Lifshitz力的研究，其目的是检查观察排斥力的可能性，应该重新审视，以包括图案化结构在几百纳米的波长下的效果，这与实验中的相关间隙大小一致。
2010-09-13 quant-ph
Problems in the Lifshitz Theory of Atom-Wall Interaction
当介质壁的直流电导率包含在介电响应模型中时，Lifshitz原子-壁相互作用理论出现了问题。我们回顾了低温下电介质和金属壁的色散相互作用的自由能和熵的行为。分析了计算结果与热力学和实验数据的一致性。最近的尝试，包括屏蔽效应和扩散电流到Lifshitz理论被认为是。它表明，这导致违反能斯特热定理的广泛类壁材料。阐明了热力学和实验不一致的物理原因。
2009-04-30 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
Problems in the theory of thermal Casimir force between dielectrics and semiconductors
本文考虑应用Lifshitz理论来描述半导体与晶体之间的热Casimir力。它表明，对于所有的真π（即，对于在零温度下具有零电导率的所有材料），将在非零温度下产生的非零电导率包括到介电响应模型中导致违反能斯特热定理。这一结果同样适用于简单绝缘体、本征半导体、Mott-Hubbard半导体和掺杂浓度低于临界值的杂质半导体。我们证明，在绝缘体-金属过渡的Casimir自由能突然变化，无论电导率连续或不连续变化。应用Lifshitz公式对极坐标系进行计算，得到了与温度成线性关系的大的热修正。一个规则，制定了如何应用的Lifshitz理论，以实际材料符合热力学和实验。
2008-02-26 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
Spontaneous decay in the presence of absorbing dielectric bodies
在量子化的唯象麦克斯韦方程组的框架下，给出了色散和吸收介质体对辐射原子影响的一种形式.在马尔可夫近似下，自发衰变率和与之相关的线位移可以通过电动力学经典边值问题的并矢格林函数与物体的复折射率和几何形状相关--这一结果与微观模型系统的二阶计算一致。该理论被应用到一个原子附近的平面界面，以及一个原子在一个球形腔。后者，也被称为实腔模型嵌入在电介质中的激发原子的自发衰变，与虚腔模型进行了比较。与其他方法的连接被提到，并比较结果。
1999-05-04 quant-ph
Born expansion of the Casimir-Polder interaction of a ground-state atom with dielectric bodies
在首阶微扰理论中，一个基态原子置于任意排列的色散和吸收线性体中的Casimir-Polder势可以用原子的极化率和体助电磁场的散射格林张量来表示。基于格林张量的玻恩级数，本文给出了Casimir-Polder势的系统展开式。玻恩展开被用来显示如何以及在何种条件下，Casimir-Polder力可以与微观多原子范德华力，一般表达式。作为应用，研究了介质环和非均匀介质半空间附近原子的Casimir-Polder势，给出了其磁化率在二阶以下的显式表达式.
2005-10-11 quant-ph
Casimir energy, dispersion, and the Lifshitz formula
尽管有相反的建议，我们在本文中表明，通常的电磁能量的色散形式，必须用来推导平行电介质之间的Lifshitz力。这个结论是从量子真空能量的一般形式得出的，它是多重散射形式论的基础。作为一个例子，我们明确推导出的Lifshitz公式平行介电半空间之间的相互作用，包括色散，从系统的总能量的表达式开始。简要讨论了平行板间能量的恒定性和电致伸缩力的可观测性问题。
2010-01-23 cond-mat.other hep-th quant-ph
Exact results for Casimir interactions between dielectric bodies: The weak-coupling or van der Waals Limit
在早期的论文中，我们已经应用多次散射技术来计算Casimir力，由于标量场之间的不同机构所描述的δ函数势。当耦合势变弱时，得到封闭形式的结果。我们简化了这种弱耦合技术，并将其应用到的情况下，纤细的电介质体，在这种情况下，该方法涉及的总和范德华（Casimir-波尔德）相互作用。再一次可以得到有限体的精确结果。我们提出封闭的公式描述之间的相互作用的球体和圆柱体之间，无限板和矩形板的有限尺寸。对于这样的板，我们考虑了作用在其上的力矩，并找到了可能出现的非平凡平衡点。
2008-06-17 hep-th quant-ph
Repulsive Casimir Force between Dielectric Planes
在1948年，H.B.G.Casimir预测，两个完美导电的中性板之间存在吸引力，这是由于板的影响引起的电磁真空能量的变化。1956年，E.M. Lifshitz推导出一个扩展的卡西米尔的表达适用于有限的温度和任意介电常数的两个半空间和间隙之间。在这份简短的报告中表明，虽然Lifshitz公式预测了两个半空间的介电常数相同的情况下的吸引力，但在某些情况下，当介电常数不相同时，会产生排斥力。排斥力的原因和可能的应用将被考虑。
2001-09-26 quant-ph
Thermal quantum field theory and the Casimir interaction between dielectrics
基于热量子场论的松原公式，重新考虑了两块不同厚度介质板之间的Casimir和van der Waals相互作用。我们简要地回顾了在热量子场论的框架下，不使用涨落耗散定理的Lifshitz公式的两个主要推导。一组特殊的条件下，这些推导仍然有效的耗散的存在下，制定。低温行为的Casimir和范德华力之间的相互作用不同的介电常数被发现分析从Lifshitz理论的理想化模型的稀介电常数和真正的介电常数与有限的静态介电常数。在低温下卡西米尔和范德华相互作用的自由能、压力和熵证明了与以前发现的理想金属相同的对温度的普遍依赖性。熵在温度为零时消失，证明了能斯特热定理的正确性。这解决了长期存在的问题的一致性的利弗希茨理论与热力学的情况下，电介质板。得到的渐近表达式进行比较，数值计算的不同和类似的真正的时间和发现是非常好的协议。在介质板的情况下，零频率项的松原和的作用进行了研究。它表明，包括电导率的介电响应模型导致违反能斯特热定理。讨论了这一结果在非接触原子摩擦和实际金属间Casimir相互作用等热点问题中的应用。
2005-10-07 cond-mat.mtrl-sci hep-th quant-ph
Observing the Casimir-Lifshitz Force Out of Thermal Equilibrium
两个不同温度的物体之间的热Casimir-Lifshitz力显示出在处于热平衡的系统中不存在的显著特征。到目前为止，这种力的表现只在靠近加热基底的玻色-爱因斯坦凝聚体中观察到，但从未在两个宏观物体之间观察到。用传统的Casimir装置观察热Casimir-Lifhitz力的热平衡是非常困难的，因为对于实验可达到的分离，热力与零温度量子Casimir力相比是小的，除非考虑板之间的过大温差。我们描述了一种装置，它允许直接观察的热力平衡的亚微米分离和适度的板之间的温差。
2015-04-07 cond-mat.other quant-ph
Some Mathematical Aspects of the Lifshitz Formula for the Thermal Casimir Force
讨论了Lifshitz公式对实际金属平行厚板的适用性。在介电常数随频率变化的背景下，通常对真空零点振荡的描述是与热力学相矛盾的。相反，卡西米尔自由能的Lifshitz公式应重新制定的反射系数包含的表面阻抗，而不是介电常数。这种方法目前已通过对微机械系统中范德华力和卡西米尔力的精确测量得到了实验证实，并且与热力学相一致。
2005-03-06 quant-ph
Why the Casimir Force for Magnetic Metals Computed by the Lifshitz Theory Using the Drude Model Disagrees with the Measurement Data
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）；Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高等研究院）
研究发现，使用Drude模型的Lifshitz理论计算磁性金属Casimir力时，横电贡献决定与实验数据的差异，而磁性金属的磁性仅通过传播波比例影响Casimir力。
2026-02-18 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
A knob to tune the Casimir-Lifshitz force with gapped metals
本研究从理论上探讨了 La$_3$Te$_4$ 基带隙金属系统中的有限温度 Casimir-Lifshitz 相互作用，证明通过调节偏离化学计量比效应可控制该力的量级甚至符号，并预测了其对原子力显微镜实验中 Casimir 力的可测量修正。
2023-07-30 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Casimir-Lifshitz force for graphene-covered gratings
本文采用基于 FMM 的 S-matrix 方法研究金板与石墨烯覆盖介质光栅间的 CLF，发现其较石墨烯涂层介质平板显著增强，并揭示化学势与填充率的影响。
2024-05-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological Berry phase of a pumped three-level atom in the presence of dispersing and absorbing dielectric bodies: application to a half-space dielectric surface
在介质中的精确量子电动力学框架下，研究了经典泵浦的$Λ$型三能级原子与真空场相互作用的拓扑Berry相位.研究了材料损耗对泵浦能级之间光子跃迁的拓扑Berry相的影响，材料损耗用介质物质形成的格林张量表示，包括色散和吸收。并与自由空间中的原子作了比较。我们预计，由于电介质的存在而产生的额外噪声将以统一的方式修改波函数演化与其原始状态之间的相移的行为和测量值。结果表明，当原子与介质表面之间的距离较小时，波函数演化与初始态之间的角度分离显著减小，这在构造通用量子逻辑门中具有很强的应用价值.此外，该研究为原子系统作为介电环境中泵浦原子发射的各种相干光源的新的具有挑战性的应用开辟了途径。
2011-09-02 quant-ph
Casimir-Polder force between an atom and a dielectric plate: thermodynamics and experiment
本文根据Lifshitz理论，得到了介质板附近原子Casimir-Polder自由能和熵的低温行为。所得到的结果被证明是一致的，如果不考虑板材料的直流电导率。在包含直流电导率的情况下，标准的Lifshitz理论（对于所有的ε）和考虑屏蔽效应的推广（对于宽范围的ε）都违反了能斯特热定理。列入屏蔽效应也被证明是不一致的卡西米尔力测量的实验数据。这种不一致的物理原因进行了阐述。
2008-09-16 quant-ph
Interaction of the quantized electromagnetic field with atoms in the presence of dispersing and absorbing dielectric bodies
本文发展了具有Kramers-Kronig一致介电常数的色散和吸收介质体中量子化电磁场与原子相互作用的一般理论。它基于电磁场的源量表示，其中电磁场算子通过经典问题的格林张量以一组连续的基本玻色子场表示。引入标量和矢量势，形式主义的扩展，以包括在理论中的量子化的电磁场与附加原子的相互作用。最小耦合方案和多极耦合方案被认为是。该理论取代了标准的模式分解的概念，复杂的非线性。它使我们能够以一致的方式处理色散和吸收的影响，并给出一个统一的方法来处理原子与光场的相互作用，而不受任何限制，在特定的频率范围内的特定的相互作用制度。关于电介质体的所有相关信息，例如形式和固有色散和吸收，都包含在格林张量中。应用该理论的自发衰变的受激原子的存在下，分散体和吸收体的地址。
2000-06-06 quant-ph
Problems and paradoxes of the Lifshitz theory
本文评述了Lifshitz理论在实际电介质和半导体材料中应用的问题和悖论。结果表明，在介电响应模型中引入传导电子的漂移电流，不仅与热力学理论相矛盾，而且与不同实验组的实验数据相矛盾。分析了产生这些问题和悖论的物理原因，认为这与违反Lifshitz理论的基本适用条件--热平衡有关。最近的另一种解决方法的基础上列入屏蔽效应和扩散电流的问题被认为是和证明是不一致的实验和实验。有人认为，列入的扩散电流导致更深的违反热平衡。现象学上，忽略漂移和扩散电流的作用的Lifshitz理论被证明是免费的问题，并与热力学和所有可用的实验数据。
2008-11-26 quant-ph
On the computation of Casimir stresses in open media and Lifshitz theory
对含有分段均匀介电常数介质的开放和封闭空间域上的电磁模式进行了分类，以便于推导量子诱导Casimir应力。通过直接利用开放系统的宏观麦克斯韦方程组的解的复分析性质，它示出了如何正则表达式，这样的应力可以表示在双积分涉及实或纯虚频率与谐波模式符合分离的平面介质半空间的Lifshitz理论。推导是独立的，没有求助于Krein公式的状态密度或模式正则化，并提供了一个更直接的方法，以其他开放系统。
2014-03-12 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
Radiative heat transfer between dielectric bodies
扫描热显微镜（SThM）的最新发展，导致测量加热的传感器和冷却的样品之间的辐射热传递下降到纳米范围。这允许比较已知的理论描述的辐射传热，这是基于波动电动力学，与实验。该理论本身是一个宏观理论，可以预期在远小于10- 8 m的距离上会崩溃。在这种背景下，重新审视已知的波动电动力学和辐射传热的宏观理论似乎是合理的。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comment on "Thermal Lifshitz force between an atom and a conductor with a small density of carriers"
我们证明了L. P. Pitaevskii arXiv：0801.0656 [Phys. Rev. Lett. v.101，163202（2008）]违反了许多介电材料的能斯特热定理，并且在实验上不一致。
2009-03-17 quant-ph
A few remarks concerning application of the Lifshitz theory to calculation of the Casimir-Polder interaction
本文指出近期文献在过短距离和负虚部介电常数条件下误用Lifshitz理论计算Casimir-Polder相互作用，违反其创始人确立的适用条件及热力学第二定律。
2025-04-09 quant-ph
Thermal Lifshitz Force between Atom and Conductor with Small Density of Carriers
本文提出了一种描述原子与小载流子密度导体相互作用的新理论。该理论考虑了导体中的热波动场的静态分量的渗透，并在空间色散的存在下推广了Lifshitz理论。获得的力的方程描述了金属和金属的Lifshitz结果之间的连续交叉。
2008-09-08 cond-mat.other cond-mat.stat-mech 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
On Casimir Forces for Media with Arbitrary Dielectric Properties
我们推导出一个表达式的卡西米尔力与任意介电特性的板之间的反射系数。这里提出的形式主义是适用于介质与本地或非本地的介电响应，无限或有限的宽度，非均匀耗散等，我们的结果减少到Lifshitz公式之间的力半无限介质板通过更换反射系数的菲涅尔振幅。
2002-06-19 quant-ph
Casimir and Casimir-Polder Interactions for Magneto-dielectric Materials: Surface Scattering Expansion
本文提出一种基于表面散射算子的多重散射展开方法，用于计算磁电介质物体间的卡西米尔力及粒子与物体间的卡西米尔-波尔德力，无需散射振幅，并证明其收敛性。
2023-09-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Analytic approach to the thermal Casimir force between metal and dielectric
得到了低温下单金属单介质平板结构中Casimir自由能、压强和熵的解析渐近表达式。为此目的，我们开发的微扰理论在一个小的参数成比例的产品之间的板和温度的分离。这是通过使用理想金属和具有恒定介电常数的电介质的简化模型以及具有频率相关介电常数的金属和电介质的实际情况来完成的。还给出了高温下所有相关物理量的解析表达式。将所得解析结果与数值计算结果进行了比较，发现两者吻合较好，首次证明了当介质板的静态介电常数为有限时，Lifshitz理论应用于金属-介质结构时满足热力学要求。如果它是无限大的，Lifshitz公式被证明违反能斯特热定理。这些结果的影响，热量子场论在松原制定和最近的测量金属和半导体表面之间的Casimir力进行了讨论。
2007-04-28 quant-ph
Contribution of drifting carriers to the Casimir-Lifshitz and Casimir-Polder interactions with semiconductor materials
我们开发了一个新的理论Casimir Lifshitz和Casimir Polder与半导体表面的相互作用，考虑到在散装材料的电荷漂移。相应的频率相关的色散关系描述了一个交叉之间的Lifshitz结果为超导体和良导体。在准静态的限制，我们计算的反射振幅与最近计算的德拜屏蔽热Lifshitz力与导电表面的载流子密度小。
2008-07-16 quant-ph
Surface Scattering Expansion of the Casimir-Polder Interaction for Magneto-dielectric Bodies: Convergence Properties for Insulators, Conductors and Semiconductors
研究可极化粒子与宏观物体间 Casimir-Polder 相互作用的多重散射展开（MSE）收敛性质，证明无需 T-matrix 即可高效准确计算绝缘体、导体和半导体等光滑表面物体的相互作用。
2023-11-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Control of the Casimir force by the modification of dielectric properties with light
利用光脉冲对镀金球与单晶硅膜之间的Casimir力进行了实验验证。特别设计和制造的硅膜照射514 nm的激光脉冲的5毫秒宽度在高真空导致的电荷载流子密度的变化。在激光辐射的存在和不存在下的卡西米尔力的差异通过原子力显微镜测量作为在不同功率的吸收光下的分离的函数。在不同的测量中，在100 nm的间隔处测量的力差的总实验误差从10%到20%不等。实验结果进行了比较与理论计算使用Lifshitz理论在零和实验室温度。当光入射时，主要由载流子浓度的不确定性确定的总理论误差在小于140 nm的分离处约为14%。在实验室温度下，实验数据与Lifshitz理论是一致的，如果静态介电常数的高电阻率的Si在没有光被假定为是有限的。如果直流电导率的高电阻率硅在没有光的情况下被纳入模型的介电响应，在非零温度的Lifshitz理论被证明是实验不一致的95%的置信度。通过电荷载流子密度的变化来修改卡西米尔力的现象是Lifshitz理论在从纳米技术和凝聚态物理到基本相互作用理论的领域中对实际材料的应用的主题。
2007-07-30 cond-mat.stat-mech 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
Modeling of Far-Field Quantum Coherence by Dielectric Bodies Based on the Volume Integral Equation Method
College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University（浙江大学信息与电子工程学院）；Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）
本文提出一种统一的理论-数值框架，用于计算任意无损耗介电散射体的远场双光子相关函数和时域重合计数，通过多通道散射公式实现双入射通道到双远场检测模式的映射，揭示量子干涉的强角依赖性及其对HOM凹陷可见度的直接影响。
2026-04-21 physics.optics quant-ph
Why and when the Minkowski's stress tensor can be used in the problem of Casimir force acting on bodies embedded in media
本文指出Raabe和Welsch对Dzyaloshinskii-Lifshitz-Pitaevskii关于介质中范德华力的理论的批评是基于误解。解释了为什么以及在什么条件下可以使用“类闵可夫斯基”应力张量来计算力。讨论了Raabe和Welsch的方法不正确的原因。
2005-06-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Local-field correction to the spontaneous decay rate of atoms embedded in bodies of finite size
在实腔模型的基础上，研究了色散吸收介质体的尺寸和形状对嵌入介质体中的激发态原子局域场修正自发衰变的影响。通过玻恩展开的系统的格林张量，它表明，在线性顺序的身体的磁化率的衰减率完全遵循托马斯的公式发现的特殊情况下的原子在一个均匀的电介质球的中心[物理评论A 63，053811（2001）]。它进一步表明，对于一个原子位于一个任意的电介质体的内部，这个公式仍然有效，超出了线性秩序。详细讨论了原子嵌入弱极化球的情形。
2006-08-29 quant-ph
Theory-experiment comparison for the Casimir force between metallic test bodies: A spatially nonlocal dielectric response
人们已经知道，如果金属中的传导电子对电磁涨落的响应由经过充分检验的耗散Drude模型描述，则Casimir力的Lifshitz理论与测量数据发生冲突。同样的理论与石墨烯的卡西米尔力的测量非常一致，石墨烯的空间非局域电磁响应来自量子电动力学的第一原理。在这里，我们提出了空间非局部唯象介电函数的金属，导致几乎相同的响应，作为标准的德鲁德模型，传播波，但在倏逝波的情况下，不同的响应。与以前的一些建议不同，这里考虑的响应函数取决于波矢量的所有分量，这在所使用的镜面反射的形式中是最自然的。结果表明，这些响应函数满足Kramers-Kronig关系。我们推导出相应的表达式的表面阻抗和反射系数。所得到的结果被用来计算两个平行的板之间的有效Casimir压力，Casimir力之间的球体和板，和它的梯度在配置中最精确的实验进行了两个金（Au）和磁性（Ni）测试机构。结果表明，在所有情况下（金-金，金-镍，和镍-镍测试机构）的预测的Lifshitz理论发现，通过使用耗散非局部响应函数是在良好的协议与测量数据，如以前达到的无耗散等离子体模型。这些结果可能的发展和应用进行了讨论。
2022-01-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Casimir Puzzle and Casimir Conundrum: Discovery and Search for Resolution
我们回顾了Lifshitz理论中描述金属板和金属板之间Casimir力的复杂问题，包括解决这些问题的不同方法。它已被证明，无论是金属板与完美的晶格和任何电介质板的Casimir熵计算的Lifshitz理论的框架内违反了能斯特热定理时，以及批准的介电函数在计算中使用。各个理论卡西米尔力被大量精密实验的测量数据排除在外。在文献中，这种情况分别被称为Casimir难题和Casimir难题。本文从理论和实验两个方面对这一问题的主要事实进行了总结。接下来，我们讨论了文献中提出的主要方法，以使Lifshitz理论与测量数据和热力学热力学定律一致。特别注意的是最近建议的空间非局部Drude的响应函数，考虑到弛豫性质的传导电子，作为标准的Drude模型，但导致的理论结果与热力学和测量数据一致，通过替代响应的量子波动质量壳。进一步的进展和趋势，在这一领域的研究进行了讨论。
2021-04-03 cond-mat.other quant-ph
Comment on "Temperature dependence of the Casimir force for lossy bulk media"
最近，Yampol'skii等人[Phys. Rev. A v.82，032511（2010）]主张，当对卡西米尔力进行热校正的波动电磁场的特征波长大于金属测试体的尺寸时，Lifshitz理论不适用。有人声称，这是在实验中的情况下，排除了与德鲁德模型相结合的Lifshitz理论。我们计算的倏逝波的热校正的主要贡献的波长，我们发现，它们是远远小于测试机构的大小。作者所得到的相反结论是由于混淆了传播波和倏逝波。
2010-10-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Recent Results on Thermal Casimir Force between Dielectrics and Related Problems
本文综述了近年来在电介质与金属、金属与半导体两种介质间作用的热卡西米尔力的物理研究结果。本文详细推导了两个实际介质板结构中Casimir自由能、压强和熵的低温特性。对于有限静态介电常数的介电常数，它表明，能斯特热定理是满意的。因此，范德瓦尔斯力和卡西米尔力的Lifshitz理论被证明是与热力学一致的。介质板的非零直流电导率被证明导致违反能斯特热定理，因此，是不相关的色散力的现象。本文还导出了单金属和单介质平板结构中Casimir自由能、压强和熵的低温渐近性质。当介质板具有有限的静态介电常数时，结果与热力学一致。如果考虑电介质板的直流电导率，这将导致违反能斯特热定理。本文讨论了不同载流子密度的金属与半导体之间Casimir相互作用的实验和理论结果。分析了空间色散对热Casimir力可能产生的影响。总之，传统的Lifshitz理论只考虑频散仍然是解释所有现有实验的可靠基础。
2007-04-08 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Spontaneous decay in the presence of dispersing and absorbing bodies: general theory and application to a spherical cavity
本文发展了一种研究受激二能级原子在色散和吸收介质中自发衰变的形式。导出了适用于数值求解的原子上态几率振幅的积分方程。发射光的发射模式和功率谱用介电物质形成的格林张量（包括吸收和色散）表示。将该理论应用于三层球腔中心受激原子的自发衰变，腔壁由Lorentz型带隙介质模拟。弱耦合和强耦合进行了研究，后者特别强调的情况下，原子跃迁是（i）在正常色散区附近的介质共振和（ii）在与带隙相关的非线性色散区。在单共振近似下，导出了原子态布居演化的Rabi振荡和封闭解出现的条件，与精确数值结果符合较好.
2000-04-19 quant-ph
What is the Temperature Dependence of the Casimir Force between Real Metals?
本文报道了有限电导率金属间Casimir力的温度修正情况。它表明，等离子体介电函数是很好地适应的Lifshitz公式，并导致合理的结果，为真正的导体。在非零温条件下，描述有耗散介质的Drude介电函数不属于Lifshitz公式的适用范围。对于德鲁德金属，建议对该公式的零频项作特殊修改。对最近文献中关于这一问题的相互矛盾的结果进行了分析和解释。
2001-11-04 quant-ph
Comment on ``Precision measurement of the Casimir-Lifshitz force in a fluid''
最近，J。Munday和F. Capasso [Phys. Rev. A { \bf 75}，060102（R）（2007）; arXiv：0705.3793]声称，他们已经对浸在乙醇中的球体和涂覆有Au的板之间的卡西米尔力进行了精确测量。测量结果与Lifshitz理论一致。我们证明，按照作者的规定计算的Casimir力的光滑体之间的有一个关于作者的结果高达25%的差异。我们还表明，静电力只由于表面电势差被低估了590倍，并没有考虑到双电层相互作用。所有这一切导致的结论是，这个实验的结果实际上是不确定的。
2007-11-16 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph physics.gen-ph
Multiple scattering expansion for dielectric media: Casimir effect
本文提出了一种用于任意形状和材料组成物体间Casimir相互作用的多重散射描述方法，该方法将其展开为物体间和物体内的波散射序列，无需散射振幅的先验知识即可在实验分辨率内计算复杂几何形状的相互作用。
2023-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Electromagnetic Energy, Absorption, and Casimir Forces. I. Uniform Dielectric Media in Thermal Equilibrium
可以通过忽略吸收、计算由于吸收体的位移而引起的能量变化、然后仅通过允许吸收率为复数来简化吸收体之间的卡西米尔力的推导。作为第一步，更好地了解这种情况，我们认为在本文中的模型的电介质作为一个集合的振荡器，其中每个耦合到一个水库引起的阻尼和朗之万力的振荡器和噪声极化作为一个源的波动电磁（EM）场在电介质。该模型自然地导出了量子化电磁场的表达式，这些表达式与用不同方法得到的结果一致，并且还导出了噪声极化与介电常数虚部之间的涨落耗散关系;与著名的范德瓦耳斯力夫希茨理论中所采用的Rytov涨落-耗散关系的比较（或Casimir）力的结果表明，Lifshitz理论实际上是一个经典的随机电动力学理论。在介质吸收可以忽略不计的频带内，能量密度的近似经典表达式作为量子电动力学理论中的谱热平衡期望值是精确的。我们的主要结果是推导出了均匀色散吸收介质在热平衡下的QED能量密度的表达式。能量的谱密度被发现具有相同的形式有或没有吸收。我们还展示了如何波动耗散定理确保细致平衡的平衡（吸收）介质，水库和电磁场之间的能量交换在热平衡。
2009-11-14 quant-ph
Opposites Attract - A Theorem About The Casimir Force
我们考虑（非磁性）电介质体或导体之间的卡西米尔相互作用。我们的主要结果是一个证据，两个机构之间的卡西米尔力有关的反射总是有吸引力的，独立的确切形式的机构或介电性能。除了是场的基本性质外，该定理及其推论还排除了一类获得排斥力的建议，例如两半球排斥建议及其相关建议。
2006-10-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Fluctuation-induced interactions between dielectrics in general geometries
我们研究了一般几何条件下的热Casimir和量子非延迟Lifshitz相互作用。我们将经典的配分函数的计算映射到一个行列式上，并借助Cholesky分解对其进行离散和求值。量子配分函数被处理的路径积分量子化的一组相互作用的偶极子和减少到一个产品的行列式。我们比较了两两可加性和邻近力的近似与我们的数值方法。我们提出了一个“因式分解近似”，它给出了相当好的数值结果，我们研究的几何形状。
2007-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Casimir-Lifshitz interaction between ZnO and SiO2 nanorods in bromobenzene: retardation effects turn the interaction repulsive at intermediate separations
我们考虑了ZnO纳米棒和SiO2纳米棒在溴苯中的相互作用。使用相互作用的物体和环境的光学数据，我们计算力-从短程吸引力范德华力到中程排斥力Casimir Lifshitz力到长程熵驱动吸引力。在所有的分离处，非延迟的范德华相互作用都是吸引的。我们证明了延迟驱动的排斥在中间分离。在短间隔（在非延迟极限）和大间隔（在经典极限）的相互作用是吸引的。这些效应可以从分析三种介质的介电函数作为虚频的函数的多个交叉点来理解。
2012-01-11 cond-mat.other quant-ph
Electromagnetic radiation by gravitating bodies
运动中的引力体，无论其构成如何，总是以光子对的形式产生电磁辐射。这种现象与电介质（或磁性）体运动引起的辐射类似。它是一个成员的现象称为动态卡西米尔效应，它可以被视为压缩的电磁真空。光子对的产生是一种纯粹的量子力学效应。不幸的是，正如我们所展示的，与其他机制产生的辐射相比，发射的辐射非常微弱。
2008-05-06 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
Self-Stress on a Dielectric Ball and Casimir-Polder Forces
人们通常认为，在稀释极限下，物体之间相互作用的卡西米尔能或电介质的卡西米尔自能可以用物体组分的范德华能或卡西米尔-波尔德能之和来表示。最近，这个自我能量的命题受到了Avni和Leonhardt的挑战。物理学\ { \bf 395}，326（2018）]，他们发现具有介电常数$\varepsilon$的均匀电介质球的能量或自应力以$\varepsilon-1$阶项开始。在这里，我们证明这是不正确的。在$\varepsilon-1$中，线性项的唯一可能来源在于体能量，如果物体的材料或其周围的材料充满了所有空间，那么就会存在这种能量。由于Avni和Leonhardt正确地减去了体积项，他们发现的线性项可能是由于他们忽略了对横向应力张量的积分。
2019-09-12 hep-th quant-ph
