范德华力的作用（范德华力产生的原因）

 科学家用氙原子探针测量了沉积在分子网络结构上的稀有气体原子性质。该实验给单个原子间的微弱范德华力提供了信息。

巴塞尔大学瑞士纳米科学的院物理学家们首次成功测量了单个原子间的微弱范德华力。为了实现这个实验，他们首先将惰性气体的原子固定在网状分子结构中，然后把单个氙原子放置在原子力显微镜探针上，对惰性气体分子进行测量。正常情况下，原子力随着原子间距离变化而相应变化；但是在一些地方，科学家们观测到了原子力几倍于理论计算值的结果。这些结果也被发表在了《自然通讯》（Nature Communications）上。

范德华力作用于非极性原子或分子间。相比于化学键，范德华力十分微弱，但在自然界各种现象中广泛存在。凝聚，黏附，摩擦，冷凝等等都和它息息相关。举个例子，壁虎的“飞檐走壁”技能就得益于范德华力。

范德华力来源于分子或原子中电子的瞬时概率运动，可以相互配合产生一对方向相反的瞬时偶极矩，这一对瞬时偶极矩相互吸引被称为范德华力。这些偶极矩只是瞬时存在但会不断的重新形成。单个分子原子间的范德华力是自然界最微弱的作用力，但是他们累积在一起之后也达到了人类在宏观上可以观测感知的大小。

“纳米烧杯”固定器

为了测量范德华力，来自巴塞尔的科学家们使用了配备氙原子探针的低温原子力显微镜。他们将单个的氩，氪，氙原子放置在特殊的网状分子结构上。这个网状结构是在特殊实验条件下的自组装的，这个网状结构里包含了一个个铜原子构成的“纳米烧杯”，能像装鸡蛋一样盛放惰性气体原子。只有在这种特殊的实验环境下才有可能检测到原子探针和惰性气体原子的微弱作用力，如果表面是纯金属的话惰性气体分子则会四处滑动，

对比实验数据与理论数据

研究人员将测量的数据和理论计算的数据以图表形式进行对比。他们发现作用力理论计算结果如预料当中的一样随着原子间距离的增加而急剧减小，对所有惰性气体原子实验结果与理论结果图线形状、趋势有很好的契合，但是实验测量的绝对值要比理论值大很多。氙原子的测量值甚至是理论值的两倍多。

科学家们猜测，有可能在惰性气体原子间，偶尔也会发生电荷转移，形成临时的共价键。这样也许能解释实验与理论间的差距。

这个国际科学家团队有来自瑞士、日本、芬兰、瑞典、德国的学者。他们用上述实验设计测量到了最微弱的单个原子间作用力。他们的成果让大家看到，原子力显微镜，这个已经存在了30年的实验仍然可以帮助科学家们探索新的领域。