Etude théorique de l'interaction de van der Waals entre une sonde métallique et une surface diélectrique : application à la microscopie par mesure de forces atomiques

(Reçu le 28 juin 1990, révisé le 17 septembre 1990, accepted 28 septembre 1990)

Abstract
The van der Waals interaction force between a metallic tip and a non planar dielectric is derived from a non local formalism. A general formulation is given for a spherical tip of nanometric size and for surfaces of arbitrary shape (monocrystal adsorbed on planar surfaces). The dispersion part of the attractive force is obtained from a non local theory expressed in terms of generalized electric susceptibilities of the two partners. Implications for atomic force microscopy in attractive mode are also discussed.

Résumé
La force d'interaction de van der Waals entre une pointe métallique et une surface diélectrique est calculée à partir d'une théorie non-locale. Plus précisément, on considère comme point de départ que l'interaction sonde-surface est due au couplage entre les fluctuations des densités de charges des solides en présence. De plus, dans cette approche la force de van der Waals est calculée dans le cadre de la théorie de la réponse linéaire en utilisant pour chacun des milieux la fonction réponse non-locale correspondante. En particulier la sonde, de nature métallique, est caractérisée par un jeu de susceptibilités du champ décrites par un formalisme auto-cohérent. On effectue enfin une étude numérique de la force sur des surfaces présentant des corrugations de dimensions nanométriques.