Structural and chemical characterization: X rays and electrons

Ce cours fournit aux étudiants les connaissances nécessaires pour comprendre les outils utilisés pour déterminer la morphologie et/ou la structure d'un matériau à des échelles submicroniques. Sans vouloir être exhaustif, différentes techniques (microscopie électronique, spectroscopie des rayons X et diffusion des rayons X) sont présentées, associant les technologies et théories adaptées à la compréhension des phénomènes physiques et à l'analyse d'images ou de spectres.

Après avoir introduit les bases physiques des interactions élastiques du rayonnement avec la matière, une approche théorique de la diffusion (rayons X ou neutrons) sera présentée. Il sera accompagné d'aspects expérimentaux, technologiques et analytiques qui seront mis en valeur par des exemples. Le formalisme adapté à l'imagerie électronique sera développé, en introduisant notamment des notions essentielles de cristallographie. Les principes des techniques haute résolution ainsi que les aspects expérimentaux d'autres techniques (FIB, AFM...) complèteront la partie du cours axée sur la morphologie structurale. Les bases physiques des interactions inélastiques introduiront la partie spectroscopique du cours, qui portera sur le développement des techniques de spectroscopie X et électronique.