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Stage MET et STM à Rennes le 1er octobre 2014

mardi 9 septembre 2014, par Guillaume Minier

Observer la matière à l’échelle atomique avec des électrons

Résumé  :
On propose de présenter et illustrer par une démonstration les principes de fonctionnement de deux techniques modernes de microscopie permettant de visualiser, à l’aide d’une sonde électronique, l’organisation de la matière à l’échelle atomique.
Le microscope électronique en transmission (MET) est l’analogue du microscope optique traditionnel où l’on remplace les photons par un faisceau d’électrons fortement accélérés. La longueur d’onde associée à ces électrons est de l’ordre du picomètre pour des tensions d’accélération de quelques centaines de kilovolts, permettant d’atteindre une résolution atomique. Cette résolution latérale ultime, combinée à des techniques d’analyses chimiques quantitatives en constants progrès, font aujourd’hui du MET un outil indispensable de nanocaractérisation en sciences des matériaux, à la fois en laboratoire et sur les lignes de production industrielles.
Le microscope à effet tunnel (STM) est une microscopie de surface reposant sur la mesure du courant dit « tunnel », d’origine purement quantique, s’établissant entre une pointe et la surface d’un matériau lorsque ceux-ci sont distants de quelques dixièmes de nanomètre. Père de toutes les microscopies à champ proche, le STM donne accès à l’arrangement atomique des surfaces solides conductrices et semiconductrices dans des environnements variés (sous vide, en milieu liquide, en température, au cours d’une réaction chimique, sous champ magnétique…).
Le STM permet en outre d’illustrer de manière spectaculaire certains concepts de la mécanique quantique. Il est par exemple possible de « voir » le caractère ondulatoire de l’électron, en imageant à très basse température les ondes stationnaires électroniques confinées dans des nanostructures artificielles construites atome par atome.

Organisation
Tous les détails sont dans le document ci-joint.
Nous commencerons à 14h par deux exposés d’introduction aux 2 techniques STM et MET, en faisant des liens avec des thématiques du programme de TS (en particulier la dualité onde/corpuscule). Ensuite, nous diviserons l’audience en 2 groupes pour deux démonstrations d’environ 1h sur les machines. Il sera également plus facile de poursuivre les discussions auprès des appareils. Une pause café sera possible.
Fin au plus tard à 17h30.
INTERVENANTS
MET : Valérie Demange (CR CNRS, Institut des Sciences Chimiques de Rennes)
STM : Pascal Turban (MCF UR1, Institut de Physique de Rennes)
INSCRIPTIONS avant le 28/9
Marie-Annick Marechal <marie-annick.marechal@univ-rennes1.fr>
Attention : 12 places seulement

Documents joints