Los nuevos modelos sugieren idear medios para sondear una superficie a un nivel submicrométrico, ya que esto nos ayudará a comprender cómo la difusión de electrones afecta las fuerzas de atracción de largo alcance.

El físico teórico Elad Eizner de la Universidad Ben Gurion, Israel, y sus colegas crearon modelos para estudiar las fuerzas atractivas que afectan a los átomos ubicados en un amplio rango de distancias desde una superficie, en el rango de cientos de nanómetros. Sus resultados, a punto de ser publicado en Revista Física Europea D , mostrar que estas fuerzas dependen de la difusión de electrones, independientemente de si la superficie es conductora o no. Por último, estos hallazgos podrían contribuir al diseño de sondas de superficie mínimamente invasivas.

Bombardear una superficie con átomos nos ayuda a comprender la distribución de sus electrones y la disposición estructural de los átomos de la superficie. Los autores se centraron en comprender cómo una fuerza de largo alcance, denominada fuerza de van der Waals-Casimir-Polder (vdW-CP), presente entre un átomo y una superficie nos permite distinguir las características de la superficie en función de su conductividad.

Un factor clave para comprender el comportamiento de la fuerza, se dieron cuenta, es el tamaño de la nube de electrones que rodea una carga de impureza en el sistema. Esto último depende tanto de la conductividad de los electrones como de su capacidad para difundirse en y a lo largo de la superficie.

Idearon un modelo para la difusión de la carga electrónica en la mayor parte del material y otro en la región cercana a la superficie. Probaron sus modelos en superficies conductoras y no conductoras. Así pudieron explicar por qué la fuerza átomo-superficie muestra una transición continua en términos de conductividad entre ambos tipos de superficies.

Para distancias comparables al tamaño de la dispersión de la nube de electrones, la fuerza de la fuerza de atracción vdW-CP, ellos encontraron, puede ayudar a distinguir entre la difusión de electrones en masa y en la superficie. Por tanto, podría utilizarse como sonda. Existen aplicaciones potenciales, por ejemplo, en arquitecturas de hardware de computadora cuántica que se centran en la interfaz entre diferentes portadores de bits cuánticos de información.