Projet ANR-08-JCJC-0095 – straIN : Strain Imaging at the Nanoscale
Programme : Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs (JCJC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : UNIVERSITE AIX-MARSEILLE III (UNIVERSITE AIX-MARSEILLE III)
Partenaires : Aix-Marseille université
Montant : 185120.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : Le projet StraIN a pour objectif le développement d'une nouvelle méthode de microscopie rayons X sans lentille dédiée à l'imagerie des déformations aux échelles nanométriques. Le monde du nano a ouvert de nouvelles propriétés physiques attrayantes, qui aboutissent aux premières applications. C'est le résultat de la nano-structuration, c'est-à-dire la diminution des tailles caractéristiques du système jusqu'aux échelles nanométriques. A cette échelle, la connaissance fine de la nanostructure est d'importance fondamentale pour comprendre et contrôler les propriétés physiques. Elle motive donc des efforts intenses portant sur le développement des méthodes de caractérisation aux échelles nanométriques. La question de la distribution des champs de déformations internes reste un défi, car elle nécessite non seulement une grande sensibilité à la position des atomes, avec une résolution nanométrique, mais également la possibilité d'analyser les quelques 10^4-10^10 atomes constituant la structure d'un cristal de taille 10-1000 nm. L'imagerie par diffraction x cohérente est une forme de microscopie sans lentille, actuellement en plein essor. Récemment, les premières tentatives d'imagerie du champs de déformations internes ont été menées avec succès pour des nano-cristaux faiblement puis fortement déformés. Alors que cette méthode d'imagerie est fortement prometteuse pour l'analyse des champs de déformations – elle présente en effet les sensibilité et résolution requises, combinées à une approche non destructive – son application générale reste difficile. Ce projet de trois ans a pour objet le développement d'une nouvelle méthode expérimentale que je désire mener à l'IM2NP : l'imagerie par diffraction x cohérente pour l'analyse des champs de déformations dans les nanocristaux. Il est basé sur mon expertise en diffraction x cohérente et méthodes d'inversion. L'équipe sera constituée de chercheurs de cultures complémentaires en analyse de déformations par diffraction de rayons X (Stéphane Labat, groupe « Contraintes ») et en microscopie électronique (Claude Alfonso, groupe « Défauts »). Trois autres membres non-permanents sont prévus dans le cadre de ce projet : Nicolas Vaxelaire a commencé sa thèse sous la supervision de S. Labat et O. Thomas (09/07) et une bourse BDI est actuellement en demande pour une thèse supervisée par moi et A. Madsen/T. Metzger (10/08). Dans cette proposition, nous faisons également la demande de deux années de stage post-doctoral. Dans le but d'atteindre l'autonomie expérimentale nécessaire à la réussite de ce projet, nous souhaiterions obtenir le financement d'une caméra CCD bidimensionnelle. Les expériences de rayons X seront menées sur les sources synchrotrons de troisième génération : Soleil, ESRF et APS, où nous avons déjà acquis de l'expérience. Finalement dans le cadre de ce projet, une forte collaboration avec le Prof. E. Isaacs du Argonne Nat. Lab. est prévue pour les campagnes d'expériences synchrotrons et la fabrication d'échantillons. Le projet StraIN constituera ainsi le noyau d'études d'une nouvelle thématique de recherche, en accord avec les orientations scientifiques existant dans les groupes « Contraintes » et « Défauts » de l'IM2NP (UMR 6242).