原子与球形等离子体壳层的热卡西米尔-波尔德相互作用

在有限温度下，采用流体动力学方法研究了原子与具有有限电导率的无限薄球壳之间的范德瓦尔斯和卡西米尔-波尔德相互作用能。此构型模拟了原子与富勒烯的真实相互作用。利用Lifshitz方法求得了自由能。我们给出了自由能的显式表达式，并针对以下情况进行了分析：i) 高温与低温，ii) 大球壳半径，以及 ii) 原子与球壳间的短间距。在低温下，自由能的热部分以温度的四次方趋近于零，而在高温下则与温度的一次方成正比。该系统的熵在小球壳半径下为正，而在低温和大球壳半径下变为负值。