| Stratégie w 34 cnrs I LE JOUNR AL 03 par Jea n-Françoi s Haït L e long du canal du Midi, à Toulouse, se dresse la “boule”, sphère métallique brillante haute comme un petit immeuble. En 1958, elle accueillait déjà le plus puissant microscope électronique au monde. Aujourd’hui, une autre innovation majeure y a pris place : le microscope électronique en transmission I2TEM (In situ Interferometry Transmission Electron Microscope). Tout près de là trône Picolab : le nouveau bâtiment consacré aux picotechnologies, notamment aux molecule-machines – des molécules capables de remplir seules une fonction (calcul, engrenage, moteur…) – et aux circuits électroniques construits atome par atome. I2TEM et Picolab comptent parmi les fleurons du Centre d’élaboration de matériaux et d’études structurales (Cemes) du CNRS, leader dans les domaines de la microscopie électronique et de l’électronique moléculaire1. une révolution au microscope « Nous sommes connus pour l’étude des nanomatériaux, la conception, la synthèse et l’observation des premières molecule-machines, explique Alain Claverie, le directeur du Cemes. Il faut aller plus loin, que nous soyons capables de connecter une seule de ces molecule-machines à un dispositif plus grand pour la faire fonctionner. Picolab répond à cet objectif. Quant au microscope électronique, il n’est plus une simple loupe qui observe des colonnes d’atomes. Il permet aussi de visualiser et de mesurer les champs magnétiques et électriques ainsi que les déformations à une échelle nanoscopique. Avec I2TEM et Picolab, nous avons souhaité replacer la microscopie et les molecule-machines au coeur de la physique. » Le microscope électronique I2TEM a été conçu en étroite collaboration avec l’industriel japonais Hitachi2. « I2TEM utilise des faisceaux d’électrons bien plus cohérents que ceux des instruments classiques, un peu comme un laser, explique Étienne Snoeck, le porteur du projet. Nous pouvons ainsi non seulement étudier les colonnes atomiques d’un matériau, mais aussi, par des techniques dites d’interférométrie, les champs électromagnétiques qu’elles génèrent. Et ce avec une résolution spatiale dix fois meilleure. » De plus, I2TEM offre la possibilité de mener des études dynamiques nouvelles dans les nanotechnologies, par exemple d’observer la modification des caractéristiques magnétiques ou électriques d’un échantillon soumis à une contrainte (mécanique, thermique, etc.). L’industriel STMicroelectronics ne s’y est pas trompé et a noué un partenariat avec le Cemes afin d’utiliser le nouveau microscope pour étudier les contraintes subies par les nanotransistors. L’I2TEM est « un formidable instrument de recherche avec des applications possibles sur le long terme », souligne Étienne Snoeck. L’outil a la particularité d’être très flexible, beaucoup plus que les microscopes Instruments Le Centre d’élaboration de matériaux et d’études structurales inaugure le 18 juin Picolab et I2TEM, deux équipements travaillant à l’échelle atomique. À Toulouse, on jongle avec les atomes 01 02 01 La “boule” abrite le microscope I2TEM. 02 Le bâtiment Picolab a été rénové pour accueillir une micro-usine en ultravide. 04
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