Caractérisation des matériaux

Description

La caractérisation des matériaux est un domaine vaste visant à utiliser des méthodes physiques pour l'étude de la structure ou des propriétés de la matière condensée, dans toute sa diversité.

L'objectif du cours est de rassembler les connaissances acquises durant les 3 années de Licence afin de présenter un choix représentatif de méthodes d'études structurales de la matière condensée, liquide ou solide. 

Compétences requises

• Notions de base de mécanique quantique et d'optique

• Connaissance des constituants et de la structure de la matière et des molécules.

• Analyse de Fourier

Compétences visées

Après avoir suivi ce cours, les étudiants seront en mesure de proposer une démarche conceptuelle pour déterminer les caractéristiques d'un matériau de nature inconnue. Ils  seront familiarisés avec des techniques majeures de laboratoire d'étude en science de la matière, académiques ou industriels. 

Syllabus

Introduction 

• Propriétés physiques et chimiques des matériaux. Approches et techniques communément utilisées pour la mesure de ces propriétés.

Approches microscopiques pour l’étude de la matière.

• Principe de la microscopie. Quelques rappels d’optique géométrique et ondulatoire.
• Imagerie par microscopie électronique : principe, interaction électron-matière, microscopie en transmission, microscopie à balayage.
  
• Techniques d’imagerie basées sur les interactions de champ proche : microscopie par effet tunnel et microscopie à force atomique.
  

Approches basées sur la diffraction d’un rayonnement.

• Diffraction électronique. Spécificités.
• Diffraction des rayons X. Modes de travail (montage Laue, incidence rasante,...).

Approches basées sur l’absorption et l’émission d’un rayonnement.

• Absorption des rayons X (XAS) et techniques de spectroscopie associées.
• Spectroscopie de photoémission de rayons X (XPS). Spécificités par rapport à l’XAS.
• Spectroscopies UV-visible.
• Résonance magnétique nucléaire.

Spectroscopies vibrationnelles.

• Spectroscopie d’infrarouge (IR). Applications typiques.
• Spectroscopie Raman. Spécificités.

Contact