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 Investissement d’Avenir

Le laboratoire CIMAP - Caen, récemment lauréat de l’Equipex GENESIS (Groupe d’Etudes et de nanoanalyses des Effets d’irradiationS) en collaboration avec le laboratoire GPM - Rouen et le Département des Matériaux pour le Nucléaire du CEA - Saclay a fait l’acquisition en 2014 d’un spectromètre de perte d’énergie des électrons post-colonne de type GATAN QUANTUM ER. Ce nouvel équipement qui vient enrichir le potentiel de la plateforme IRMA, a été installé sur le nouveau microscope JEOL ARM 200kV FEG doublement corrigé. Ce spectromètre présente l’avantage d’obtenir, pour une région d’intérêt donnée, à la fois des cartographies chimiques et des spectres EELS qui peuvent être couplés aux données d’analyses X. Il est opérationnel pour deux tensions d’accélération du microscope (80 et 200kV) avec une résolution en énergie de l’ordre de 0.1 eV. Ce nouvel équipement offre la possibilité d’étudier, à l’échelle la plus fine possible, la relation entre la microstructure et la chimie locale et ainsi de remonter aux mécanismes élémentaires régissant les comportements des matériaux à l’issue de leur préparation ou après des contraintes post-synthèses telles que les effets d’irradiation. D’autres types d’études sont également envisageables comme, par exemple, mieux comprendre les liens entre la chimie locale et les propriétés optiques des matériaux (conséquences des phénomènes de ségrégations aux joints de grains ….). ou la détermination de la valence de certains éléments au sein de matrices oxydes.

 

  Le CNRS simplifie la vie de ses chercheurs

 Un microscope unique en France au CRISMAT

 

Le CNRS modernise son parc d’équipements. Le laboratoire de Cristallographie et Sciences des Matériaux (CRISMAT)(1) a fait l’acquisition en 2013 d’un microscope électronique en transmission unique en France ; il en existe seulement deux en Europe. Un équipement de plusieurs millions d’euros, financé dans le cadre du Contrat de Projets Etat-Région 2007-2013, par le Conseil Régional de Basse-Normandie, le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, le Fonds européen de développement régional (FEDER), le CNRS et l’ENSICAEN. Doté d’un canon à électrons de dernière génération – cathode froide à émission de champ – offrant une grande cohérence et d’un double correcteur sonde-image, il va permettre aux chercheurs d’observer le coeur des matériaux à l’échelle atomique (résolution ultime 0.08 nm). La machine a été développée par la société japonaise JEOL. Elle est arrivée en janvier dernier et a été installée à l’ENSICAEN qui compte aujourd’hui 4 microscopes électroniques en transmission. « Notre compétitivité dépend directement des performances de notre parc expérimental », explique Denis Pelloquin, directeur de recherche CNRS au CRISMAT. Depuis sa mise en service en juin, huit chercheurs, dont trois du CIMAP (Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (2), sont formés pour le manipuler. Leurs observations permettront une meilleure connaissance des propriétés des matériaux, et d’orienter la découverte de nouveaux matériaux.

 

  


ACTUALITES


Dr Quentin Ramasse

Professeur associé à l’Université de Leeds et responsable du groupe SuperSTEM de Daresbury, sera présent au laboratoire CRISMAT du 12-13 octobre 2015.

A cette occasion, il fera un séminaire lundi 12 octobre à 11:00 dans la salle de réunion du CRISMAT :
"Determining the structure and chemistry of engineered defects in materials with single atom sensitivity in the scanning transmission electron microscope"


 

Composition of Wide Bandgap Semiconductor Materials and Nanostructures Measured by Atom Probe Tomography and Its Dependence on the Surface Electric Field

 

 

 

 

 

Atom probe tomography allows for three dimensional reconstruction of the elemental distribution in materials at the nanoscale. However, the measurement of the chemical composition of compound semiconductors may exhibit strong biases depending on the experimental parameters used. This article reports on a systematic analysis of the composition measurement of III-N binary (AlN, GaN) and ternary compounds (InGaN, InAlN), MgO and ZnO by laser-assisted tomographic atom probe as a function of laser power and applied DC bias. We performed separate series of measurements at constant bias, constant laser pulse energy and constant detection rate, and a spatial analysis of the surface field through detector hitmap ratios of elemental charge states. As a result, (i) we can determine the separate roles of laser energy and surface field - the latter being the dominant factor under standard conditions of analysis, (ii) we compare the behavior of different samples, (iii) different materials and (iv) we critically discuss the reliability of the measurement of InxGa1-xN, InxAl1-xN alloy fraction and of the Tb concentration in rare-earth doped ZnO.

 

J. Phys. Chem. C, 2014,118, 24136-24151
Lorenzo Mancini,Nooshin Amirifar,Deodatta Shinde,Ivan Blum,Matthieu Gilbert,Angela Vella,FrançoisVurpillot,Williams Lefebvre,
Rodrigue,Lardé,EtienneTalbot,Philippe Pareige,Xavier Portier,Ahmed Ziani, Christian Davesnne, Christophe Durand,Joël Eymery,Raphaël Butté, Jean-François Carlin, Nicolas Grandjean, and Lorenzo Rigutti -
 


Structural transition at 360K in the CaFe5O7 ferrite : toward a new charge ordering distribution

 

 

 

 

 

A detailed structural study has been carried out combining transmission electron microscopy (TEM) observations (ED, HREM), scanning transmission electron microscopy (STEM-HAADF) and X-ray diffraction data versus temperature. The first magnetic and electrical transport measurements are reported in this paper and discussed with respect to the structural features deduced from the current atomic scale observations, ab-initio structural determination and Rietveld refinements of actual model. In addition a sharp peak of magnetic susceptibility and a strong localization, associated to a reversible structural change from monoclinic setting to orthorhombic one, are revealed at 360 K.

 

 Inorg Chem. 2014 Oct 6 ;53(19):10171-7. doi : 10.1021/ic5011456

C. Delacotte1, F. Hüe 2, Y. Bréard1, S. Hébert1, O. Pérez1, V. Caignaert1, J. M. Greneche3 and *D. Pelloquin1.


 

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