表面阻抗方法解决真实金属间热Casimir力的问题

我们从振荡器的自由能出发，详细阐述了在真实金属情况下描述热Casimir效应的表面阻抗方法。表明仅依赖于频率的介电常数表示的Lifshitz公式在可能出现真实电流导致金属焦耳热的频率区域不适用。在这些频率上，标准涨落电磁场概念在用作金属内部热平衡中零点振荡或热光子模型时会遇到困难。相反，表面阻抗允许不考虑金属内部的电磁振荡，而是通过有效边界条件考虑真实的材料特性。在阻抗方法内，给出了两块金属板之间Casimir自由能和力的Lifshitz型公式的独立推导。结果表明，它们没有与热力学相矛盾的问题，而通常的Lifshitz公式与Drude模型结合时则存在这种问题。我们证明，在阻抗方法中，零频贡献由阻抗函数的形式唯一确定，不需要最近文献中广泛讨论的任何特设规定。作为示例，在不同间距和温度下计算了两块金板之间的Casimir自由能。论证了表面阻抗方法为未来热Casimir力的测量奠定了可靠的框架。