Laboratoire d'Etude des NanoStructures et Imagerie de Surface (LENSIS)
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Pages WEB du Groupe Photemission, Photodiffraction et Spectromicroscopie

Les activités de recherche du groupe portent sur l'analyse de la structure électronique et chimique de surfaces et d'interfaces à l'aide de techniques de spectroscopie et de diffraction des photoélectrons.

Contact : N. Barrett

Membres du laboratoire.


Notre équipe fait partie du Service de Physique de l'Etat Condensé de l’Institut IRAMIS, du "Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives" (CEA). Nous focalisons notre étude sur les structures électronique et chimique des oxydes fonctionnels. Nous utilisons une large variété de techniques d’analyse des surfaces fondées sur le principe de photoémission, telles que la spectroscopie de photoémission par les rayons-X (XPS), la spectroscopie de photoémission résolue en angle (ARPES), la microscopie d'électrons photoémis (PEEM), mais aussi des techniques à sondes électroniques telles que la microscopie d'électrons lents (LEEM).
Notre travail expérimental est mené en laboratoire ou en synchrotron, et nous accordons une grande importance à la création de collaborations durables avec des groupes experts en croissance de couches minces en épitaxie, ainsi qu'à la complémentarité des analyses expérimentale et théorique.

L'équipe est dirigée par Dr. Nick BARRETT.

 
#298 - Màj : 09/11/2018
Domaines Techniques
Les techniques de diffraction permettent de sonder l'ordre dans la matière. Pour ceci, on fait interagir une onde dont la longueur d'onde λ est comparable à la taille du motif cristallin élémentaire de l'échantillon. Ce peut être une onde électromagnétique (rayons X, lumière Laser) ou des particules (électrons, neutrons ou des atomes d'hélium).

X-ray Photoelectron Diffraction(XPD)

Diffraction
Microscopies électroniques TEM, MEB et LEEM/PEEM
Plusieurs types de microscopies électroniques sont disponibles à l'IRAMIS : - Microscopie à transmission (TEM : Transmission Electron Microscope), qui permet d'atteindre les plus hautes résolutions par diffusion/difffraction d'un faisceau d'électrons à travers un échantillon ultra-mince - Microscopie MEB et MEB-FEG (SPAM et SIS2M), ou microscopie à balayage, pour laquelle un faisceau d'électrons balaye la surface  de l'échantillon permettant d'obtenir une image de sa surface.

Development of novel XPEEM (spatial,momentum and energy resolved)

La spectromicroscopie XPEEM avec le rayonnement synchrotron

L'éclairement, par un rayonnement suffisamment énergétique, de la surface d'un matériau peut conduire à l'émission d'électrons dont la spectroscopie (étude en énergie) apporte des informations sur la composition de la surface étudiée.

Development of novel XPEEM (spatial,momentum and energy resolved)

Spectroscopies électroniques
Rayonnement synchrotron
Aujourd'hui, les anneaux synchrotrons, tels que l'ESRF à Grenoble ou le synchrotron SOLEIL sur le plateau de Saclay, sont des sources intenses de photons (de l'infra-rouge aux rayons X). De nombreuses équipes de l'IRAMIS réalisent régulièrement des expériences autour de ces sources.

La spectromicroscopie XPEEM avec le rayonnement synchrotron

Voir aussi
Voir aussi
Chemisorption : « Back to the Group page « Back to the Oxides page   In view of the potential of transition metal (TM) oxides for photocatalytic applications, the adsorption and dissociation of water on their surfaces has been widely studied. Surface chemistry can strongly influence the adsorption mechanism. For example, the SrO-terminated perovskite oxide SrTiO3 (STO) favors dissociative adsorption, whereas on the TiO2-terminated surface, molecular adsorption is more stable.
Contrats : LENSIS ÉquipePublications Collaborations Contrats Recrutement
Electrical boundary conditions : « Back to the Group page « Back to the Oxides page   The new physics emerging from two-dimensional films in the limit of a few unit cells has a host of exciting applications. However, understanding the ferroelectric properties of such engineered thin film systems requires taking into account not only the material but also its interfaces with electrodes, substrates or atmosphere; in other words, the electrical boundary conditions.
Screening : « Back to the Group page « Back to the Oxides page   Surface polarization charge in ferroelectric (FE) materials can be screened by a variety of mechanisms: intrinsic (charge carriers or defects in the bulk), extrinsic (chemical environment or adsorbates), domain ordering, or even a combination of the above. Chemisorption of OH- and protons can lead to important changes in the electrical boundary conditions and water film can play an active role in domain switching.
Switching the polarization :       « Back to the Group page « Back to the Oxides page       Switching requires a metallic contact, raising fundamental issues about the interface between the FE and the electrode. Polarization leads to fixed charge of opposite sign at the two metal-FE interfaces.
Faits marquants scientifiques
28 septembre 2018
Les effets de la surface sur l’organisation de domaines et de parois de domaines dans les matériaux ferroïques sont d’un grand intérêt fondamental et applicatif, dans la perspective de l’implémentation de ces matériaux fonctionnels pour des nouveaux dispositifs électroniques.
12 février 2015
Collaboration SPEC - Synchrotron SOLEIL - Elettra Sincrotrone Trieste
Le contrôle de la polarisation est au c½ur de la recherche sur les ferroélectriques pour l’électronique à basse consommation d’énergie. Un matériau ferroélectrique s’ordonne naturellement en domaines microscopiques avec des directions différentes de polarisation afin de minimiser son énergie libre. Nous montrons pour la première fois que des électrons lents peuvent faire basculer la polarisation des domaines de façon réversible [1].
12 décembre 2013
Les méthodes de nanostructuration de surface sont à la source de nombreux progrès en nanotechnologies. Une collaboration rassemblant des équipes française, italienne et une société franco-américaine [1] ont mis en évidence l’ouverture de nanotunnels sous la surface d’un semi-conducteur, le carbure de silicium (SiC).
18 mars 2013
Le stockage magnétique reste aujourd'hui le premier mode de stockage de masse de données. Une solution alternative, encore en cours de développement, peut être les mémoires à base de matériaux ferroélectriques, où la polarisation électrique locale permet le stockage de l'information.
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Dernière mise à jour : 30-11-2020


 

Stages
Images
Surfaces métalliques et croissance
Diffraction
Development of novel XPEEM (spatial,momentum and energy resolved)
Carbure de Silicium
Electronic structure of transparent conducting oxides (Al:ZnO) for photovoltaic coatings
Chemical and electronic structure of high permittivity (high-κ) gate oxides
Chemical and electronic structure of high permittivity (high-κ) gate oxides
Nitridation of Si dots
Work function and segregation in Nb doped SrTiO3 sintered ceramics
Work function and segregation in Nb doped SrTiO3 sintered ceramics
XPEEM Spectromicroscopy with synchrotron radiation and X-ray laboratory sources
XPEEM Spectromicroscopy with synchrotron radiation and X-ray laboratory sources
XPEEM Spectromicroscopy with synchrotron radiation and X-ray laboratory sources
Final state and intrinsic effects in photoemission
Final state and intrinsic effects in photoemission
Brevet :  Couche de silicium très sensible à l\'oxygène et procédé d\'obtention de cette couche
Brevet : Couche monoatomique et monocristalline de grande taille, en carbone de type diamant, et procédé de fabrication de cette couche
Brevet : Fils atomiques de grande longueur et de gande stabilite, procédé de fabrication de ces fils, application en nano-électronique
Brevet : Nano-objets métalliques, formes sur des surfaces de semi-conducteurs, et procédé de fabrication de ces nano-objets
Brevet : Substrat, notamment en carbure de silicium, recouvert par une couche mince de nitrure de silicium stœchiométrique, pour la fabrication de composants électroniques, et procédé d\'obtention d\'une telle couche
Brevet : Revêtements anti-réfléchissants pour piles solaires et procédé pour les fabriquer
Brevet : Revêtement anti-reflet, en particulier pour cellules solaires, et procédé de fabrication de ce revêtement
Brevet : Procédé de fabrication de nanostructures unidimensionnelles
Brevet :  Couche de silicium très sensible a l\'oxygène et procédé d\'obtention de cette couche
Brevet : Microscopie à effet tunnel par émission de photons perfectionnée
Brevet : Nanostructures à résistance différentielle négative et leur procédé de fabrication
Brevet : Procédé de métallisation de la surface préalablement passivée d\'un matériau semi-conducteur et matériau obtenu par ce procédé
Brevet : Procédé de stockage de l\'hydrogène, dispositif pour sa mise en œuvre et applications
Brevet : Procédé de traitement de la surface d\'un matériau semi-conducteur
Brevet : Dispositif de projection homothétique d\'un motif à la surface d\'un échantillon, procède de lithographie utilisant un tel dispositif.
Microscopies électroniques TEM, MEB et LEEM/PEEM
XPS, UPS, ARUPS
Laboratoire d\'Etude des NanoStructures et Imagerie de Surface (LENSIS)
 X-ray Photoelectron Diffraction(XPD)
Ferroélectricité de couches minces nanométriques
Ferroélectricité de couches minces nanométriques
Ferroélectricité de couches minces nanométriques
Ferroélectricité de couches minces nanométriques
Ferroélectricité de couches minces nanométriques
Ouverture par atomes d’hydrogène de nanotunnels sous la surface d’un semiconducteur, le carbure de silicium
Ouverture par atomes d’hydrogène de nanotunnels sous la surface d’un semiconducteur, le carbure de silicium
Ouverture par atomes d’hydrogène de nanotunnels sous la surface d’un semiconducteur, le carbure de silicium
Commutation électronique de la polarisation dans des oxydes ferroélectriques
Commutation électronique de la polarisation dans des oxydes ferroélectriques
Commutation électronique de la polarisation dans des oxydes ferroélectriques
Commutation électronique de la polarisation dans des oxydes ferroélectriques
Commutation électronique de la polarisation dans des oxydes ferroélectriques
Effet de la proximité de la surface, de la mémoire des macles ferroélectriques et du tweed dans la phase paraélectrique du BaTiO3

 

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