論文の概要: Thermal Effects in the Casimir Torque between Birefringent Plates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.02184v1
- Date: Wed, 02 Jul 2025 22:34:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-04 15:37:15.284228
- Title: Thermal Effects in the Casimir Torque between Birefringent Plates
- Title（参考訳）: 複屈折板間のカシミールトルクの温度効果
- Authors: Benjamin Spreng, Jeremy N. Munday,
- Abstract要約: 両屈折板間のカシミールトルクに及ぼす熱揺らぎの影響について検討した。
熱モードはトルクを著しく低下させ、高い複屈折材料に対して最大2桁まで減少させる。
トルク方向距離依存逆転を示す異種複屈折板のシステムはトルクの大きさを正確に制御できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Casimir effect, originating from quantum and thermal fluctuations, is well known for inducing forces between closely spaced surfaces. When these surfaces are optically anisotropic, these interactions can produce a Casimir torque that rotates the surfaces relative to each other. We investigate, for the first time, the influence of thermal fluctuations on the Casimir torque between birefringent plates. Our results reveal that thermal modes significantly diminish the torque, with reductions up to 2 orders of magnitude for highly birefringent materials. Temperature is also shown to alter the angular dependence of the torque, significantly deviating from the typical sinusoidal behavior, and becomes particularly important at large separations that exceed the thermal wavelength. Finally, we demonstrate that systems of dissimilar birefringent plates that exhibit a distance-dependent reversal in the torque's direction can enable precise control of the torque's magnitude and sign through temperature manipulation. These findings advance our understanding of quantum and thermal fluctuation interplay and provide a framework for designing innovative nanoscale sensors and devices leveraging Casimir torque phenomena.
- Abstract（参考訳）: カシミール効果(Casimir effect)は、量子的および熱的ゆらぎから派生したもので、密接な空間を持つ表面の間の力を誘導することで知られる。
これらの表面が光学的に異方性であるとき、これらの相互作用はカシミールトルクを生成し、互いに相対的に表面を回転させる。
両屈折板間のカシミールトルクに及ぼす熱ゆらぎの影響を初めて検討した。
その結果, 熱モードはトルクを著しく低下させ, 両屈折率の高い材料では最大2桁まで低下することがわかった。
また、温度はトルクの角度依存性を変化させ、典型的な正弦波の挙動から著しく逸脱し、特に熱波長を超える大きな分離において重要となる。
最後に、トルク方向距離依存反転を示す異種複屈折板のシステムにより、トルクの大きさを正確に制御し、温度操作によりサインすることができることを示す。
これらの知見は、量子および熱ゆらぎ相互作用の理解を前進させ、カシミールトルク現象を利用した革新的なナノスケールセンサやデバイスを設計するための枠組みを提供する。
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