
A. Siria, T. Barois, K. Vilella, S. Perisanu, A. Ayari, D. Guillot, S. T. Purcell et P. Poncharal viennent de publier un article intitulé "Electron fluctuation induced resonance broadening in Nano Electromechanical Systems: the origin of shear force in vacuum", dans la revue Nanoletters.
Dans ce travail, les auteurs s'attaquent à un résultat sujet à controverse depuis plusieurs années dans le monde du champ proche: l'origine d'une force de cisaillement dans le vide. Cette force est utilisée pour réguler les systèmes de type SNOM où la sonde oscille parallèlement à la surface et se traduit par une baisse du facteur de qualité à des distances de l'ordre de la dizaine de nanomètres.
Si dans l'air ou l'eau l'origine de la dissipation est bien comprise, il n'en est pas de même dans le vide où elle est malgré tout mesurée. Pour expliquer leurs mesures de dissipation, certains auteurs ont été amenés à utiliser une "viscosité du vide" dix mille fois plus grande que celle de l'eau.
Afin d'apporter un éclairage sur ce sujet, des expériences ont été réalisées in situ dans un microscope électronique à transmission (le TOPCON) grâce à un porte échantillon conçu et réalisé à cette fin. Les résultats montrent que les changements de fréquences propres de la sonde, dus aux fluctuations de charge, permettent d'expliquer la baisse de facteur de qualité du résonateur sans avoir à introduire de force dissipative. Contrairement aux diapasons à quartz généralement employés en SNOM, c'est l'utilisation de nanofils de très faible masse effective qui a permis d'observer les sauts en fréquence et de comprendre l'origine de ce phénomène.