Nuovi modelli suggeriscono di escogitare mezzi per sondare una superficie a livello sub-micrometrico in quanto ciò ci aiuterà a capire come la diffusione degli elettroni influenzi le forze attrattive a lungo raggio.
Il fisico teorico Elad Eizner della Ben Gurion University, Israele, e colleghi hanno creato modelli per studiare le forze attrattive che colpiscono gli atomi situati a un'ampia gamma di distanze da una superficie, nell'intervallo delle centinaia di nanometri. I loro risultati, in procinto di essere pubblicato in Giornale Europeo di Fisica D , mostrano che queste forze dipendono dalla diffusione degli elettroni, indipendentemente dal fatto che la superficie sia conduttiva o meno. In definitiva, questi risultati potrebbero contribuire alla progettazione di sonde di superficie minimamente invasive.
Bombardare una superficie con atomi ci aiuta a capire la distribuzione dei suoi elettroni e la disposizione strutturale degli atomi di superficie. Gli autori si sono concentrati sulla comprensione di come una forza a lungo raggio - denominata forza di van der Waals-Casimir-Polder (vdW-CP) - presente tra un atomo e una superficie ci permetta di distinguere le caratteristiche della superficie in base alla loro conduttività.
Un fattore chiave per comprendere il comportamento della forza, hanno capito, è la dimensione della nuvola di elettroni che circonda una carica di impurità nel sistema. Quest'ultimo dipende sia dalla conduttività degli elettroni che dalla loro capacità di diffondere all'interno e lungo la superficie.
Hanno ideato un modello per la diffusione della carica elettronica nella massa del materiale e un altro nella regione vicina alla superficie. Hanno testato i loro modelli su superfici sia conduttive che non conduttrici. Sono stati così in grado di spiegare perché la forza atomo-superficie mostra una transizione continua in termini di conduttività tra entrambi i tipi di superfici.
Per distanze paragonabili alla dimensione della diffusione della nuvola di elettroni, la forza della forza di attrazione vdW-CP, hanno trovato, può aiutare a distinguere tra diffusione di elettroni di massa e di superficie. Potrebbe quindi essere usato come sonda. Esistono potenziali applicazioni, Per esempio, nelle architetture hardware dei computer quantistici concentrandosi sull'interfaccia tra diversi vettori di bit quantistici di informazioni.
