La interacción entre un simple ion y un átomo neutral es dominada por el potencial de polarización, Asintóticamente, este potencial tiene la forma

y por lo tanto decae más lentamente que las interacciones de van der Waals entre dos átomos neutrales. Aquí r es la separación internuclear, q denota la carga del ion, es la polarizabilidad del átomo neutral y es la permitividad al vacío.

El radio característico de la interacción potencial es

denota la reducida masa de dos socios en colision y es la constante de Planck dividida por . A energías de colisión más altas, , cuando varias ondas parciales contribuyen con en esparcimiento, la sección de cruce es aún determinada por y toma la siguiente forma

.

Una aplicación particularmente valuable de la fuerte interacción átomo-ion es un enfriamiento interdependiente del ion usando átomos ultrafríos. La posibilidad de enfriar objetos por su inmersión en un gas atómico ultrafrío ha sido discutido teoricamente para iones, moléculas polares y resonadores nanomecánicos.

Referencias.
«A trapped single ion inside a Bose-Einstein condensate«, Christoph Zipkes, Stefan Palzer, Carlo Sias & Michael Köhl, Nature, vol 464; 18 march 2010.