Objectif(s)

La maîtrise de la composition, de la structure et de la microstructure est essentielle pour le développement de matériaux à propriétés optimisées. L'objectif de ce cours est de donner une vue d'ensemble des méthodes de caractérisation analytique et microstructurale des matériaux. On s'attachera à montrer la spécificité de chaque méthode, en termes de type d'information fournie, d'échelle d'analyse, de résolution et de sensibilité. On illustrera par des exemples appliqués aux différentes classes de matériaux. Les séances de cours sont accompagnées de séances de TP et de quelques TD.

Contenu(s)

Le cours se décompose comme suit :
• Introduction (4h) : phénomènes d'interaction rayonnement-matière, diffraction.
• Caractérisation globale (6h) : mesures de composition (Fluorescence X ; émission/absorption atomique), des liaisons chimiques (spectrométrie IR/Raman, RMN). Les méthodes de caractérisation spécifiques aux polymères seront aussi abordées.
• Caractérisation des microstructures par microscopie électronique (6h) : Microscopie Electronique à Balayage et en Transmission. Etude des structure, texture et défauts (EBSD, diffraction électronique). Etude des compositions locales (µAnalyse X ; pertes d'énergie des électrons).
• Caractérisation des surfaces et des couches minces (6h) : Imagerie par microscopie en champ proche, composition (spectrométrie Auger et de photoélectrons, analyse par faisceaux d'ions), structure (diffraction X en incidence rasante, diffraction d'électrons lents).
• Tomographie aux rayons X (2h).
Les TP et BE aborderont les thématiques et instruments abordés en cours (Microscopie à Balayage, Microscope en Transmission, Tomographie, Flurorescence X, analyse d’image, étude des textures cristallographiques…).

Bases en atomistique, liaisons chimiques, propriétés électroniques de la matière et cristallographie.