Analyser et observer la matière

Responsable(s) : Fabrice DASSENOY, Magali PHANER GOUTORBE
Cours ⋅ 24 hTD ⋅ 4 hTP ⋅ 4 h

Objectifs de la formation

Les importants progrès de la science de la matière sont intimement liés au développement de méthodes permettant de caractériser un solide à l'échelle microscopique. La plupart des techniques d'analyse sont basées sur l'interaction de particules-sondes (photon, électron, ion) avec la matière. On alternera un enseignement de base portant sur les concepts physiques sur lesquels reposent les principales techniques d'analyse et d'observation des matériaux et une description du principe et des applications de certaines techniques couramment utilisées (spectroscopie de photoélectron XPS, diffraction X, microscopie électronique et à champ proche (STM, AFM)). L'objectif final est de permettre au futur ingénieur de savoir choisir la ou les techniques appropriées à sa problématique.

Mots-clés

Interaction rayonnement/matière, techniques de caractérisation des matériaux, XPS, RBS, XRD, IR, Microscopie électronique

Programme

  • Introduction : Classification des différents processus d'interactions
  • Interaction photon-matière
  • Niveaux d'énergie et Spectroscopie IR
  • Technique de diffraction X
  • Techniques XPS et IR
  • Interaction ion /matière
  • Techniques RBS et SIMS
  • Interaction électron/matière
  • Techniques de microscopies électroniques (TEM/MEB)
  • Techniques de spectroscopies électroniques (EDX/EELS)
  • Microscopies champ proche tunnel et AFM
  • Visite des installations des laboratoires LTDS + INL (2h) et définition de la problématique à traiter en autonomie.
  • Travail en autonomie puis restitution/présentation des résultats

Compétences visées

  • Connaître les principes de base des principales techniques de caractérisation des matériaux
  • Connaître les informations accessibles par ces différentes techniques
  • Savoir choisir une technique d'analyse en fonction de la problématique industrielle

Contrôle des connaissances

Test de 2 heures portant sur cours et travaux dirigés (avec documents) + notes sur la restitution du travail en autonomie