Un diapazon nanoscopic pentru a testa deformările la scara atomică LPENS
La scara noastră, este ușor să distingem un lichid de un solid: dacă le aplicăm o solicitare, una curge în timp ce cealaltă se deformează, elastică sau plastică. Și, în timp ce unele sisteme pot prezenta comportamente originale (ghețari, medii granulare, emulsii și spume etc.), mecanica mediilor continue oferă un cadru care face posibilă înglobarea pluralității acestor fenomene la scară macroscopică. Dar ce este infinit de mic? Aceste categorii, atât de bine înțelese, rămân valabile pe scara unui ansamblu de câțiva atomi ?
Cercetătorii din echipa Micromégas de la LPENS (ENS, CNRS, Universitatea Sorbona, Universitatea din Paris) au studiat comportamentul unui nanofâr de aur atunci când este supus unei excitații dinamice la unul dintre capetele sale. Aceste nanofire, sau joncțiuni de aur, sunt alcătuite dintr-o mână de atomi, iar secțiunea lor transversală are un diametru al unui număr perfect determinat de atomi cunoscut din proprietățile electrice ale firului. Cum se excită o joncțiune sub-nanometrică și se măsoară deformările acesteia în timp real? Această faptă experimentală a fost realizată folosind un microscop de forță atomică foarte special: cercetătorii au adăugat un diapazon la capătul său, permițând atât excitarea firului, cât și măsurarea răspunsului său mecanic! Deoarece un diapazon are un factor de calitate excelent, cercetătorii pot raporta modificările frecvenței sale de rezonanță măsurate cu mare precizie la răspunsul mecanic al joncțiunii.