De nouveaux modèles suggèrent de concevoir des moyens de sonder une surface à un niveau submicrométrique, car cela nous aidera à comprendre comment la diffusion des électrons affecte les forces d'attraction à longue portée.

Le physicien théoricien Elad Eizner de l'Université Ben Gourion, Israël, et ses collègues ont créé des modèles pour étudier les forces d'attraction affectant les atomes situés à une large gamme de distances d'une surface, dans la gamme des centaines de nanomètres. leurs résultats, sur le point d'être publié dans Revue Physique Européenne D , montrer que ces forces dépendent de la diffusion des électrons, que la surface soit conductrice ou non. Finalement, ces résultats pourraient contribuer à la conception de sondes de surface mini-invasives.

Bombarder une surface avec des atomes nous aide à comprendre la distribution de ses électrons et l'arrangement structurel des atomes de surface. Les auteurs se sont attachés à comprendre comment une force à longue portée - appelée force de van der Waals-Casimir-Polder (vdW-CP) - présente entre un atome et une surface nous permet de distinguer les caractéristiques de surface sur la base de leur conductivité.

Un facteur clé pour comprendre le comportement de la force, ils ont réalisé, est la taille du nuage d'électrons entourant une charge d'impureté dans le système. Cette dernière dépend à la fois de la conductivité des électrons et de leur capacité à diffuser dans et le long de la surface.

Ils ont conçu un modèle pour la diffusion de la charge électronique dans la masse du matériau et un autre dans la région proche de la surface. Ils ont testé leurs modèles sur des surfaces conductrices et non conductrices. Ils ont ainsi pu expliquer pourquoi la force atome-surface montre une transition continue en termes de conductivité entre les deux types de surfaces.

Pour des distances comparables à la taille du nuage d'électrons étalé, la force de la force d'attraction vdW-CP, ils ont trouvé, peut aider à faire la distinction entre la diffusion des électrons en masse et en surface. Il pourrait donc être utilisé comme sonde. Des applications potentielles existent, par exemple, dans les architectures matérielles informatiques quantiques se concentrant sur l'interface entre différents porteurs de bits d'information quantiques.