jueves, 27 de diciembre de 2012

Que la fuerza esté con la exploración atómica

Nuevos modelos sugieren sugieren la elaboración de medios para sondear una superficie en un nivel sub-micrométrico, ya que esto nos ayudará a entender cómo la difusión de electrones afecta a largo plazo las fuerzas de atracción.

Un equipo de investigación ha creado modelos para estudiar las fuerzas de atracción que afectan a los átomos localizados en una amplio rango de distancias desde una superficien, hasta unos cientos de nanómetros. Sus resultados muestran que esas fuerzas dependen de la difusión de los electrones, independientemente de si la superficie es conductora o no. Por último, estos descubrimientos pueden contribuir a diseñar exploraciones superficiales mínimamente invasivas.

Bombardear una superficie con átomos ayuda a comprender la distribución de sus electrones y la disposición estructural de los átomos de la superficie. Los investigadores se centraron en comprender como las fuerzas de largo alcance, denominadas como fuerzas van der Waals-Casimir-Polder (vdW-CP), presentes entre un átomo y una superficie nos permiten distinguir características de la superficie sobre la base de su conductividad.

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

El equipo de investigadores ha ideado un modelo para la difusión de la carga electrónica en la mayor parte del material y otra en la región cercana a la superficie. Comprobaron los modelos en superficies conductoras y no conductoras, siendo capaces así de explicar porque la fuerza de superficie de los átomos muestra una transición contínua en términos de conductividad entre ambos tipos de superficies.

Para distancias comparables al tamaño de la propagación de la nube de electrones, la intensidad de la fuerza de atracción vdW-CP, puede ayudar a distinguir entre la difusión de electrones superficial y general. Esto puede ser usado como una sonda, con potenciales aplicaciones en arquitectura hardware de ordenadores cuánticos enfocándose en el interfaz entre los diferentes portadores de bits cuánticos de información.

Via Springer

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