纳米管与纳米环中的拓扑卡西米尔效应

在电子态的类狄拉克模型框架下，研究了圆柱形和环形碳纳米管中的卡西米尔效应。金属性圆柱纳米管的拓扑卡西米尔能量为正，而半导体性纳米管的则为负。沿其轴线的圆柱纳米管的环形紧致化，对于沿轴线的金属性（周期性）边界条件会增加卡西米尔能量，而对于半导体性紧致化则会减少卡西米尔能量。对于有限长度的金属性纳米管，作用在管边缘的卡西米尔力始终是吸引的；而对于半导体性纳米管，当纳米管长度较小时为吸引力，长度较大时为排斥力。