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Posté par Redbran le Mercredi 07/03/2018 à 12:00
L'holographie électronique pour visualiser les propriétés de la matière à l'échelle atomique
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© Leti
Des chercheurs du Leti, institut de CEA Tech, ont mis au point une méthode d'holographie électronique pour imager les propriétés de la matière à l'échelle de l'atome unique.

L'holographie (L'holographie du visible est un procédé de photographie en trois dimensions utilisant les propriétés de la lumière cohérente issue des lasers. Le mot holographie vient du grec holos...) électronique est une technique de microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre visible des éléments invisibles...) électronique en transmission (MET), qui peut être utilisée pour visualiser le potentiel d'un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un...) cristallin. Ce dernier, défini par la structure chimique des atomes qui le composent, renseigne sur les propriétés du matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en raison de propriétés...). Jusqu'à présent, les images obtenues étaient cependant trop bruitées pour voir la contribution d'un atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une...) unique. Mais des chercheurs du Leti viennent de mettre au point (Graphie) une méthode palliant ce manque.

Pour réduire le bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation auditive.), les chercheurs ont misé sur l'addition (L'addition est une opération élémentaire, permettant notamment de décrire la réunion de quantités ou l'adjonction de grandeurs extensives de même nature, comme les longueurs, les aires, ou les...) de plusieurs images afin d'en obtenir une plus précise. Mais à la différence de la sommation d'images classiques, celle d'hologrammes est complexe et exige la mise au point de traitements d'images sophistiqués. Aussi, le matériel a-t-il été modifié de façon à pouvoir capter une série d'hologrammes adéquate, et un logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement, regroupées sous forme de programmes, des...) de traitement d'image a été développé spécialement pour pouvoir additionner ces hologrammes. Appliquée à une monocouche de MoS2, cette méthode a permis de visualiser le potentiel électrostatique (L'électrostatique traite des charges électriques immobiles et des forces qu'elles exercent entre elles, c’est-à-dire de leurs interactions.) d'une lacune d'un unique atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. La théorie...) de soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.), avec une résolution inférieure à 1 angström (Un ångström ou angström (symbole Å) est une unité de mesure en physique atomique qui n'appartient pas au système international (SI). Il est utilisé pour les longueurs d'ondes de la lumière dite « nanométrique ». En...).

Cette méthode, qui permet de discerner la nature chimique d'un atome, présente un réel intérêt pour l'industrie de la microélectronique. Elle servira par exemple à optimiser les dopants dans les semi-conducteurs à une échelle très locale, ou encore à observer les éventuels défauts présents dans une nanostructure, liés à des excès ou des manques d'atomes à certains endroits. Enfin, elle autorisera l'étude fiable de champs magnétiques, électriques ou de déformations avec une très haute sensibilité.

Voir aussi:
Leti, institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel...) de CEA Tech
CEA Tech

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Source: CEA