Un microscope électronique de nouvelle génération pour l’observation et l’analyse des matériaux à l’échelle atomique sera inauguré le 3 novembre à Rouen

Le CNRS, la région Haute-Normandie et l’Université de Rouen inaugureront le 3 novembre prochain, un microscope électronique en transmission, installé au Groupe de Physique des Matériaux, partie rouennaise de l’Institut de Recherche sur le Matériaux Avancés-IRMA. C’est le premier instrument de ce type installé en Europe et le deuxième dans le monde, il tient ses spécificités de sa très haute résolution analytique. Il prouve la volonté des institutions de poursuivre les efforts visant à valoriser et à stimuler la recherche française en microscopie électronique en transmission et sonde atomique.

Courtesy GPM

Image en STEM ("Z-contrast") d’une nano-particule Al3Zr dans un alliage d’aluminium présentant un arrangement périodique des colonnes brillantes (riche en zirconium) et de colonnes atomiques sombres d’aluminium.

L’échelle ultime à laquelle on peut observer aussi bien l’apparition de propriétés nouvelles et remarquables que la dégradation des propriétés des matériaux est l’échelle atomique. C’est donc à cette échelle que l’on peut observer, analyser, étudier les matériaux, grâce à la microscopie électronique en transmission (MET) et à la sonde atomique (SA). Mais il s’agit d’équipements couteux, demandant une grande expertise, qui sont souvent mutualisés dans des plateformes technologiques.

Un microscope unique en Europe

Le microscope JEOL JEM ARM200F, inauguré à Rouen, est doté d’une résolution en mode analyse de 0,08 nm. Il est complété par un microscope à balayage à très haute résolution (MEB-FEG) ZEISS-NVISION muni d’un système de visualisation et d’usinage à l’échelle du nanomètre, par faisceau d’ions focalisé (FIB). Cet instrument permet de préparer les échantillons pour les sondes atomiques et les microscopes électroniques en localisant l’échantillon final au niveau des zones d’intérêt scientifique. Les deux appareils représentent un investissement de près de 3 M€ HT.

IRMA : Une fédération de 3 laboratoires normands « matériaux »

IRMA (Institut de Recherche sur le Matériaux Avancés) est une plateforme technologique de microscopie électronique en transmission et de sonde atomique regroupant et mutualisant les équipements de trois laboratoires normands utilisant ces deux techniques. IRMA est une fédération de recherche entre le CNRS, l’ENSICAEN, l’Université de Caen, l’Université de Rouen et l’INSA de Rouen et du CEA. Elle a pour objectif de promouvoir les recherches entre les différents laboratoires qui la composent : le GPM à Rouen, le CRISMAT et le CIMAP à Caen..

Les trois laboratoires, où travaillent conjointement des physiciens et des chimistes mais aussi des mécaniciens, conduisent des travaux sur la synthèse, la caractérisation et l’étude des propriétés remarquables de matériaux « avancés », c’est-à-dire de nouveaux matériaux ou de matériaux existants dont les propriétés sont nouvelles ou ont été notablement améliorées. Il s’agit aussi d’étudier comment vieillissent ces matériaux lors de leur utilisation dans des conditions parfois extrêmes de température, de contrainte mécanique ou d’irradiation. Les effectifs en enseignants-chercheurs, chercheurs, personnels ITAOS, doctorants et post-doctorants d’IRMA sont actuellement de 370 personnes.

Contact : Alain Menand

Courtesy GPM

Cartographie par élément dans une multi-couches magnétique FeTbCo.

METSA : réseau de plateformes MET & SA

Fruit d’une collaboration entre le CNRS, le CEA et le ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, METSA est un réseau national de plateformes dotées d’appareils spécifiques de haute technicité en microscopie électronique en transmission et en sonde atomique. Il comprend 7 laboratoires partenaires, dont IRMA pour la Normandie :

 Le Centre d’Elaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (CEMES) de Toulouse
 Le Laboratoire de Physique des Solides (LPS) d’Orsay
 Le Réseau MET (Microscopie Electronique en Transmission) - PACA (Provence Alpes Côte d’Azur)
 La PlateForme de NanoCaractérisation (PFNC) de Grenoble
 Le Consortium LYonnais de Microscopie Electronique (CLYME), à Lyon
 L’Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS)

Les outils du réseau METSA sont ouverts aux chercheurs académiques et industriels de la communauté nationale et internationale. Avec 4 axes d’activité majeurs : le réseau, l’accueil, la formation et la recherche scientifique et instrumentale, il constitue un outil national structurant au service des pôles d’excellence régionaux.

Contact : Etienne Snoeck