Le service de Microscopie propose une caractérisation complète de l’échantillon comprenant :

1. la préparation de l’échantillon
2. son observation sur le microscope en utilisant les techniques les plus appropriées :
    imagerie haute résolution, clichés de diffraction
    EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) qui permet de déterminer la composition chimique de l’échantillon (spectre, cartographie)
    EFTEM (Energy Filtered Transmited Electron Microscopy) qui permet d’effectuer en quelques minutes une cartographie chimique, pour un grand nombre d’éléments, avec une très bonne résolution spatiale.
3. l’interprétation des images haute résolution afin de déterminer la structure des composés, les paramètres de maille…

A titre d’exemple, on peut citer l’étude de nanofils (de 2 à 5 nm) métalliques ferromagnétiques de Co, Ni ou d’alliage Co-Ni dans des matrices d’oxydes CeO2, SrTiO3, Sr1-xBaxTiO3 (menée par l’équipe « Croissance et propriétés des systèmes hybrides en couches minces » de l’INSP). La caractérisation par MET de ces systèmes obtenus par ablation laser pulsée, permet d’optimiser les conditions de croissance et s’avère indispensable à la compréhension de leurs propriétés magnétiques.

Les images en haute résolution permettent de déterminer la structure cristallographique de ces nanofils ainsi que les relations d’épitaxie avec la matrice.

Vue plane d’un nanofil d’alliage Co-Ni dans une matrice de Sr1-xBaxTiO3.	Section transverse d’un nanofil de Ni épitaxié dans une matrice de SrTiO3, visible uniquement grâce aux moirés faits par la superposition des 2 réseaux cubiques.

Des images filtrées au seuil L2,3 du nickel mettent en évidence les nanofils de Ni dans la matrice de CeO2, permettant entre autres une évaluation rapide de la taille et de la densité des nanofils.

Vue plane.	Section transverse.

Mise en évidence des formes d’équilibre de particules d’argent sur des cubes de MgO obtenus par combustion (équipe « Oxydes en basses dimensions », INSP).

Cube de MgO recouvert de particules d’argent.

Image haute résolution de particules d’argent épitaxiées sur la surface d’un cube de MgO.