Responsable scientifique : Jean-Christophe Lacroix
Responsables opérationnels : Sarra Gam Derouich (MEB-EDX) - Stéphanie Lau - Truong (AFM-RAMAN) - Xiaonan Sun (C-AFM)
La plateforme AFM Beam-Rex est une plateforme multi-techniques d’imagerie et d’analyse des surfaces, basée sur une imagerie de Spectrométrie par dispersion d’énergie (EDX) s’appuyant sur un microscope électronique à balayage de dernière génération.et sur la spectroscopie Raman couplé à l’imagerie par force atomique (AFM) Les équipements d’AFM-Beam-Rex permettent de caractériser les propriétés chimiques de tous les types de surface, de matériaux et de nanomatériaux solides (métaux et alliages, céramiques, polymères, matériaux massifs, poudres ou films minces.) avec une résolution nanométrique (MEB, AFM), à l’échelle de la nanoparticule unique (EDX) et submicronique (Raman confocal couplé à l’AFM). La plate-forme fonctionne au profit de l’ensemble de la communauté scientifique de l’UPC ainsi que pour de nombreux partenaires industriels.
Elle a été obtenue grâce à un financement de la région d’Ile de France et de l’IDEX Université Paris Cité pour un montant total de 900 keuros. Elle comprend un MEB-FEG (Zeiss Gemini SEM 360) équipée d’un spectromètre à dispersion d’énergie et deux AFM Raman situés au laboratoire ITODYS et au Laboratoire MPQ.
Caractéristiques de l’appareillage: Zeiss Gemini SEM 360/EDX
- MEB ZEISS GeminiSEM 360: canon électronique FEG, Diaphragmes de 7,5 à 120µm, Tension d’accélération variable en continu de 50V à 30kV, Détecteur d’électrons secondaires Everhart-Thornley situé dans la chambre, Détecteur d’électrons secondaires In-Lens haute efficacité, position axiale, Détecteur d’électron rétrodiffusé (BSE), Détecteur en transmission (STEM). Résolution:0.7 nm/15 kV - 1.2 nm/ 1 kV.La chambre du MEB peut accueillir des échantillons de 250 mm de diamètre et 50 mm de haut. Une variété des échantillons peuvent être analysés : surfaces conductrice, surfaces isolantes biologiques (couches minces, échantillons massifs, poudres ou colloïdes…. ) et aussi des échantillons biologiques
- EDX OXFORD : Ultime Max : Grande surface active : 170mm2. Résolution inférieure à 127 eV (Mn Kα). Logiciel utilisé est le : AZtec . Il permet de réaliser des analyses quantitatives, des profils et des cartographies.
Caractéristiques de l’appareillage : LabRAM HR Evolution nano
Partie Raman
- Spectromètre haute résolution (jusqu’à 0.2 cm-1) et haute sensibilité pour une large gamme spectrale (220-2200nm), Focale 800mm, 2 réseaux de diffraction : 600 et 1800 traits/mm, Longueurs d’onde laser : 473 nm (25 mW), 633 nm (17 mW), 785 nm (100 mW), Système entièrement motorisé pour le changement des lasers, des filtres et des réseaux
- Détecteur CCD (pixels : 1024x256) (rendement quantique >90% sur 400-820nm)
- Microscope Confocal droit à illumination en réflexion avec objectifs Olympus : x100/0.9NA, x100/0.6NA, x50/0.75NA, x10/0.25NA et x5/0.10NA
- Filtres Edges permettant une coupure à 100cm-1 pour le laser à 473 nm, à 50cm-1 pour les lasers 633 nm et 785 nm
- Table motorisée 75x50 mm, Résolution en Z 10 nm
Partie AFM
- Le microscope à force atomique : « SmartSPM » comprend l’ensemble des modes AFM (contact, semicontact, Non contact) et les modes conductive AFM
- Taille du scanner : 100µm x 100µm x 15µm
- La plateforme optique « OmégaScope » permet de combiner le Raman et l’AFM pour l’acquisition des images AFM-Raman simultanée ou séquentielle Co-localisée
- Le mode Conductive AFM/Raman simultanée permet des mesures de transport couplées à l’identification des espèces chimiques impliquées dans le transport.
- Plusieurs modes spécialisés (TERS, K-PFM) sont également disponibles mais leur difficulté de mise en œuvre les rend accessibles uniquement via des collaborations scientifiques.
- Caractérisation de matériaux : préparation et métallisation des échantillons, acquisitions d’images, analyses des échantillons et rédaction des rapports d’analyses.
- Formations : La plateforme est ouverte propose des formations dans les domaines de l’imagerie et de l’analyse chimique.
- Expertise : Développement de nouveau protocole d’analyse et interprétation avancée des résultats.