ANTARES
Mise à jour le 15 mars 2020, 18:30
Un numéro de la brochure Eclairer portant sur l’étude des matériaux anciens par les techniques synchrotron, coordonné par SOLEIL et IPANEMA, vient de paraitre.
Un aperçu des études menées sur les synchrotrons par les spécialistes des matériaux anciens est donné dans ce numéro, au travers d’un panel d’exemples de recherche dans les domaines de la paléontologie, l’archéologie, les paléo-environnements ou le patrimoine culturel.
Une équipe internationale de chercheurs français, italiens et slovènes a décidé de mettre au point un nouveau type de revêtement, plus résistant, pour protéger les statues en bronze de notre mobilier urbain. Ils sont venus l'étudier sur la ligne ANTARES du synchrotron SOLEIL.
Cette ligne a été désignée pour la détermination complète de la structure électronique de la matière condensée, à l'aide de la spectroscopie de photoémission résolue angulairement, ainsi que de la diffraction de photoélectrons (PED), qui permet une caractérisation locale de la structure géométrique.
La partie principale de ce projet concerne la mise en place d'une étude de la cartographie de la surface de Fermi de matériaux cristallins complexes et leurs structures de bandes, avec une résolution spatiale de l'ordre du sub-micron au nanomètre. La ligne satisfait les conditions nécessaires pour permettre une haute résolution énergétique, ainsi qu'une source de haut flux de photons avec une tache focale de l'ordre du nanomètre, qui serait produite par une Zone Plate (ZP) et un système d'ouverture de type OSA (Order Selection Aperture). Un manipulateur à balayage pour les échantillons serait aussi disponible, avec une résolution de pas dépassant les 30nm, qui contrôlera la température, ainsi que la position angulaire et spatiale des échantillons.
Les actualités de la ligne
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Optimisation des dispositifs à base de matériaux 2D. Comment visualiser in situ les champs (...)
Matériaux et propriétés quantiques - Un nouvel éclairage sur l’effet Hall anomal quantique (...)
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Données techniques
- Gamme d'énergie
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12-700 eV (sans réseau zoné)
95-700 eV (avec réseau zoné)
- Résolution en énergie (∆E/E)
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>20000 (30-150 eV)
>2000 (95 - 700 eV)
- Source
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- HU256 (période de 256 mm) électromagnétique
- HU60 (période de 60 mm) aimant permanent de type AppleII
- Lumière à polarisation variable : linéaire H et V, circulaire
- Flux au niveau du premier élément optique
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1.2x1015 Photons/s/0.1% BP @ 100 eV
- Optiques
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- Monochromateur à réseaux plans (PGM) sans fente d'entrée, utilisant des réseaux plans à pas variable (VLS) et à profondeur variable (VGP)
2 réseaux (600 tr/mm et 1300 tr/mm)*
- Double Pseudo-Wolter (focalisation sur l'échantillon avec des réseaux zonés)
- 2 réseaux zonés de Fresnel
- Environnement de l'échantillon
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- Manipulateur d'échantillon haute précision 5 axes (résolution inférieure à 1 micron)
- Manipulateur d'échantillon à balayage (x,y,z) (résolution inférieure à 5 nm)
- L'échantillon peut être refroidit grâce à un cryostat à He liquide.
- Flux sur l'échantillon
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- Sans réseau zoné : ~ 5x1012 Photons/s/ 0,1 % BP (@ 100 eV) (E/∆E = 10000)
- Avec réseau zoné : 5x1010 - 1011 Photons/s/ 0,1 % BP
- Détecteurs
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- Analyseur d'énergie cinétique électronique à haute résolution en énergie et en angle (MB Scientific, type A-1)
- Détecteur de fluorescence à basse énergie
Thématiques scientifiques
à compléter
Techniques disponibles
- Microscopie de photoémission d'électrons à balayage (SPEM) pour les niveaux de cœur
- Nano-ARPES
- Spectroscopie de photoémission résolue en angle à l'échelle sub-micrométrique.
- Cartographie de surfaces de Fermi
Contrairement à la matière molle, les solides cristallins souffrent beaucoup moins des effets de changement de phase sous illumination. Avec l’émergence de solides de taille nanométrique, cette résistance aux irradiations est remise en cause, comme l’ont montré des chercheurs de l’Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) et de la ligne ANTARES, en analysant des nanocristaux semi-conducteurs dont la structure est dite cœur-coquille.
Une équipe française (IRAMIS, CEA, CNRS, Synchrotron SOLEIL), brésilienne (Université d’Etat de Campinas, Université Fédérale du Goiás), autrichienne (ISSSP Université de Linz), et roumaine (Institut national de physique des matériaux), a utilisé le rayonnement synchrotron de SOLEIL et en particulier la ligne de lumière ANTARES pour analyser le comportement de surface d’un cristal ferroélectrique traditionnel : le BaTiO3, à l’aide de techniques de diffraction.