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Univ. Paris-Saclay

Projets 2021

24 février 2021
Gun for a high resolution electron energy loss microscope

L’objectif ultime de notre projet est la réalisation d’un prototype d’un nouveau microscope pour les études de surface : un microscope à haute résolution des pertes d’énergie d’électrons (HREELM).

Le projet valorisation vise la validation de la production d’un faisceau d’électrons monochromatique à très basse énergie. Cette validation sera le levier principal pour envisager la construction du prototype HREELM, instrument qui sera une première mondiale. Il permettra d’imager la distribution des états vibrationnels de surface à l’échelle microscopique en combinant une résolution spatiale de quelques dizaines de nanomètres et une résolution spectrale du meV. Un second mode d’imagerie (mode diffraction) permettra d’obtenir la cartographie de la dispersion des phonons sur des échelles microscopiques.

L’originalité du HREELM repose sur deux innovations technologiques :

  1. L’utilisation d’une nouvelle source brillante d’électrons très monocinétique permettra de limiter grandement les aberrations géométriques en s’affranchissant de l’utilisation d’un monochromateur et donc d’atteindre les résolutions spatiales et spectroscopiques nécessaires.
  2. L’utilisation d’une optique électronique qui permet de conserver ces performances à travers l’imagerie dans le HREELM. Nous avons conçu celle-ci dans le cadre du projet ANR-DFG bilatéral HREELM. Elle est schématisée dans la partie centrale de la Figure 1, le détail étant  publié dans la revue Ultramicroscopy [Mankos2019].

 

12 février 2021
Combiner nano-structuration de surface, microscopie plein champ et diagnostic spectroscopique : Le but du projet HREELM (High Resolution Electron Energy Loss Microscope) est de combiner une nouvelle source d'électrons hautement monochromatique du Laboratoire Aimé Cotton (LAC) avec les expériences de lithographie chimique contrôlée par électrons de l'Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay (ISMO), et avec un microscope électronique spectroscopique plein champ et à haute résolution (Université de Mayence, JGU ; SPEC, CEA). Cette combinaison unique permettra la production et l’utilisation d’un faisceau d'électrons monoénergétiques (~1 meV), de très faible énergie (0-20 eV) et collimaté pour la structuration de surfaces à l'échelle nanométrique et comme outil de diagnostic. Son implémentation sur un nouveau microscope spectroscopique à champ complet, avec une haute résolution spatiale, énergétique, d'impulsion et temporelle (20 nm, peu de meV, 0,003 Å-1 et 150 ps, respectivement), ouvrira également la voie vers l'imagerie spectroscopique à haute résolution des états vibrationnels de surface (CEA/DRF/IRAMIS/SPEC).

 

21 janvier 2021

Le projet ANR MULTINANO (Nano-circuits fonctionnels aux interfaces laminaires MULTIferroïques artificielles par NANOlithographie) est la combinaison d'une démarche expérimentale et théorique, associant 3 laboratoires français dans un projet se déroulant du 1/04/2020 au 30/09/2024.

Ce projet vise à exploiter les techniques de champ proche et de nanoindentation pour réaliser à l'échelle nanométrique de nouveaux dispositifs, comprenant des composants multifonctionnels sensibles à une variété de stimuli externes.

Le projet est soutenu par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) sous le numéro de subvention ANR-19-CE09-0036.

Contact CEA : Antoine Barbier (SPEC/LNO).

Voir le site du projet.

 


The MULTINANO ANR project (Functional nano-circuits at artificial laminar MULTIferroic interfaces by NANOlithography) is a combined experience / theory approach associating 3 french laboratories in a project running from 1/04/2020 to 30/09/2024.

This project aims to exploit near-field and nanoindentation techniques to realize new nanoscale devices, including multifunctional components that are sensitive to a variety of external stimuli.

The project is supported by the french national research agency (ANR) under grant number ANR-19-CE09-0036.

See the website of the project.

06 janvier 2021

OPTYMAL: Operando and in-situ specTroscopies for renewable energY MAteriaLs

La (photo)électrolyse est un moyen pour produire de l’hydrogène ou réduire le CO2. Dans ce dispositif, la réaction chimique se produit à l’interface entre l’électrode et l’électrolyte. Pour améliorer les performances il est nécessaire de caractériser cette interface en conditions réelles. Dans le projet OPTYMAL nous développerons trois spectroscopies complémentaires pour étudier in situ ou operando la réactivité d’électrodes solides avec un électrolyte aqueux pour différentes conditions expérimentales (pH, lumière, champ électrique, champ magnétique, taux de CO2 dissous…). Ainsi nous pourrons caractériser la structure électronique et la structure cristallographique de l’électrode pour les différents stades d’exposition à l’électrolyte: surface post mortem, surface avec l’électrolyte et surface operando. Les résultats expérimentaux seront comparés à des calculs théoriques de façon à proposer une description fine de l’interface liquide/solide à l’échelle moléculaire.

 

24 février 2021
Gun for a high resolution electron energy loss microscope

L’objectif ultime de notre projet est la réalisation d’un prototype d’un nouveau microscope pour les études de surface : un microscope à haute résolution des pertes d’énergie d’électrons (HREELM).

Le projet valorisation vise la validation de la production d’un faisceau d’électrons monochromatique à très basse énergie. Cette validation sera le levier principal pour envisager la construction du prototype HREELM, instrument qui sera une première mondiale. Il permettra d’imager la distribution des états vibrationnels de surface à l’échelle microscopique en combinant une résolution spatiale de quelques dizaines de nanomètres et une résolution spectrale du meV. Un second mode d’imagerie (mode diffraction) permettra d’obtenir la cartographie de la dispersion des phonons sur des échelles microscopiques.

L’originalité du HREELM repose sur deux innovations technologiques :

  1. L’utilisation d’une nouvelle source brillante d’électrons très monocinétique permettra de limiter grandement les aberrations géométriques en s’affranchissant de l’utilisation d’un monochromateur et donc d’atteindre les résolutions spatiales et spectroscopiques nécessaires.
  2. L’utilisation d’une optique électronique qui permet de conserver ces performances à travers l’imagerie dans le HREELM. Nous avons conçu celle-ci dans le cadre du projet ANR-DFG bilatéral HREELM. Elle est schématisée dans la partie centrale de la Figure 1, le détail étant  publié dans la revue Ultramicroscopy [Mankos2019].

 

12 février 2021
Combiner nano-structuration de surface, microscopie plein champ et diagnostic spectroscopique : Le but du projet HREELM (High Resolution Electron Energy Loss Microscope) est de combiner une nouvelle source d'électrons hautement monochromatique du Laboratoire Aimé Cotton (LAC) avec les expériences de lithographie chimique contrôlée par électrons de l'Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay (ISMO), et avec un microscope électronique spectroscopique plein champ et à haute résolution (Université de Mayence, JGU ; SPEC, CEA). Cette combinaison unique permettra la production et l’utilisation d’un faisceau d'électrons monoénergétiques (~1 meV), de très faible énergie (0-20 eV) et collimaté pour la structuration de surfaces à l'échelle nanométrique et comme outil de diagnostic. Son implémentation sur un nouveau microscope spectroscopique à champ complet, avec une haute résolution spatiale, énergétique, d'impulsion et temporelle (20 nm, peu de meV, 0,003 Å-1 et 150 ps, respectivement), ouvrira également la voie vers l'imagerie spectroscopique à haute résolution des états vibrationnels de surface (CEA/DRF/IRAMIS/SPEC).

 

21 janvier 2021

Le projet ANR MULTINANO (Nano-circuits fonctionnels aux interfaces laminaires MULTIferroïques artificielles par NANOlithographie) est la combinaison d'une démarche expérimentale et théorique, associant 3 laboratoires français dans un projet se déroulant du 1/04/2020 au 30/09/2024.

Ce projet vise à exploiter les techniques de champ proche et de nanoindentation pour réaliser à l'échelle nanométrique de nouveaux dispositifs, comprenant des composants multifonctionnels sensibles à une variété de stimuli externes.

Le projet est soutenu par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) sous le numéro de subvention ANR-19-CE09-0036.

Contact CEA : Antoine Barbier (SPEC/LNO).

Voir le site du projet.

 


The MULTINANO ANR project (Functional nano-circuits at artificial laminar MULTIferroic interfaces by NANOlithography) is a combined experience / theory approach associating 3 french laboratories in a project running from 1/04/2020 to 30/09/2024.

This project aims to exploit near-field and nanoindentation techniques to realize new nanoscale devices, including multifunctional components that are sensitive to a variety of external stimuli.

The project is supported by the french national research agency (ANR) under grant number ANR-19-CE09-0036.

See the website of the project.

06 janvier 2021

OPTYMAL: Operando and in-situ specTroscopies for renewable energY MAteriaLs

La (photo)électrolyse est un moyen pour produire de l’hydrogène ou réduire le CO2. Dans ce dispositif, la réaction chimique se produit à l’interface entre l’électrode et l’électrolyte. Pour améliorer les performances il est nécessaire de caractériser cette interface en conditions réelles. Dans le projet OPTYMAL nous développerons trois spectroscopies complémentaires pour étudier in situ ou operando la réactivité d’électrodes solides avec un électrolyte aqueux pour différentes conditions expérimentales (pH, lumière, champ électrique, champ magnétique, taux de CO2 dissous…). Ainsi nous pourrons caractériser la structure électronique et la structure cristallographique de l’électrode pour les différents stades d’exposition à l’électrolyte: surface post mortem, surface avec l’électrolyte et surface operando. Les résultats expérimentaux seront comparés à des calculs théoriques de façon à proposer une description fine de l’interface liquide/solide à l’échelle moléculaire.

 

 

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