論文の概要: Fluctuation-induced Hall-like lateral forces in a chiral-gain environment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.14754v2
• Date: Mon, 28 Jul 2025 00:48:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-29 14:15:47.041653
• Title: Fluctuation-induced Hall-like lateral forces in a chiral-gain environment
• Title（参考訳）: カイラルゲイン環境におけるゆらぎ誘起ホール様横力
• Authors: Daigo Oue, Mário G. Silveirinha,
• Abstract要約: 真空揺らぎは, キラルゲインを持つ一様非エルミート基板の近傍に位置する小粒子に横方向の力を与えることができることを示した。 このタイプの非エルミート応答は、静電場で低対称性の導体をバイアスすることによって設計することができる。 我々の理論は、場の相関関係におけるホールのような非対称性を明らかにし、量子幾何学とゆらぎによって引き起こされる現象の新たなリンクを確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Here, we demonstrate that vacuum fluctuations can induce lateral forces on a small particle positioned near a translation-invariant uniform non-Hermitian substrate with chiral gain. This type of non-Hermitian response can be engineered by biasing a low-symmetry conductor with a static electric field and is rooted in the quantum geometry of the material through the Berry curvature dipole. The chiral-gain material acts as an active medium for a particular circular polarisation handedness, while serving as a passive, dissipative medium for the other polarisation handedness. Owing to the nonreciprocity and gain characteristics, momentum is continuously exchanged in a preferred direction parallel to the surface between the test particle and the surrounding electromagnetic field, giving rise to lateral forces. Interestingly, the force can be viewed as a fluctuation-induced drag linked to the nonlinear Hall current. Indeed, although the gain is driven by an electric current, the resulting force acts perpendicular to the bias -- unlike conventional current-drag effects. This effect stems from the skewed propagation characteristics of surface modes and gain-momentum locking. Our theory reveals a Hall-like asymmetry in the field correlations and establishes a novel link between quantum geometry and fluctuation-induced phenomena, offering new possibilities for nanoscale control via tailored electromagnetic environments.
• Abstract（参考訳）: ここでは, 真空揺らぎは, キラルゲインを持つ一様非エルミート基板近傍に位置する小粒子の側方力を引き出すことができることを示す。 このタイプの非エルミート応答は、静電場で低対称性の導体をバイアスすることで設計することができ、ベリー曲率双極子を通して物質の量子幾何学に根ざすことができる。 キラルゲイン材料は、特定の円形偏光ハンドネスの活性媒体として機能し、他方の偏光ハンドネスの受動的散逸媒体として機能する。 非相互性および利得特性のため、運動量は試験粒子と周囲の電磁界との間の表面と平行な方向に連続的に交換され、横方向の力が生じる。 興味深いことに、この力は非線形ホール電流にリンクした揺らぎ誘起抵抗と見なすことができる。 実際、利得は電流によって駆動されるが、結果として生じる力は、従来の電流抵抗効果とは異なり、バイアスに垂直に作用する。 この効果は、表面モードの歪んだ伝播特性とゲインモメンタムロックに起因する。 我々の理論は、磁場の相関におけるホールのような非対称性を明らかにし、量子幾何学とゆらぎによって引き起こされる現象の新たなリンクを確立し、電磁環境によるナノスケール制御の新たな可能性を提供する。

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