Thèse en cours

Développement d'une nouvelle technique STEM-in-SEM
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Auteur / Autrice : Julien Aubourg
Direction : Emmanuel BouzyAntoine Guitton
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Sciences des Matériaux
Date : Inscription en doctorat le 06/09/2021
Etablissement(s) : Université de Lorraine
Ecole(s) doctorale(s) : C2MP - CHIMIE MECANIQUE MATERIAUX PHYSIQUE
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LEM3 - Laboratoire d Etude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux
Equipe de recherche : DEPARTEMENT 2 : Ingénierie des Microstructures, Procédés, Anisotropie, ComportemenT (IMPACT)

Mots clés

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Résumé

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Cette thèse s'inscrit dans une démarche plus générale qui consiste à transférer des méthodes utilisées jusqu'à présent dans le Microscope Électronique en Transmission (MET) vers le Microscope Électronique à Balayage (MEB). Auparavant, le MEB était surtout utilisé pour la caractérisation des matériaux à l'aide de l'imagerie et/ou de l'analyse chimique, les méthodes basées sur la diffraction étant l'apanage du MET. Mais avec le développement phénoménal de l'Electron BackScatter Diffraction (EBSD), le MEB a démontré qu'il était un outil particulièrement performant et adapté pour faire des analyses quantitatives des microstructures à partir de méthodes basées sur la diffraction. Cela a d'abord été la cartographie des orientations donnant accès à des données quantitatives sur la texture cristallographique, les types de joint de grains, les relations d'orientation entre phases, etc. Puis, plus récemment, cela a été les cartographies de déformation élastique par la méthode High-Resolution EBSD (HR-EBSD). Enfin en 2012, une nouvelle technique a vu le jour qui permet de faire des cartographies d'orientation sur des lames minces avec un gain en résolution spatiale d'un facteur 10 (5 nm) par rapport à l'EBSD (50 nm). En 2016, cette technique a été optimisée au LEM3 avec la configuration dite « on-axis » TKD. L'imagerie par Scanning Transmission Electron Micrography dans un MEB (STEM-in-SEM) a d'abord été utilisée en biologie pour mettre en évidence des structures présentant des constituants de compositions chimiques différentes en utilisant le contraste de numéro atomique Z. Mais, jusqu'à très récemment, l'imagerie STEM-in-SEM était très peu utilisée en science des matériaux. Néanmoins il est possible d'utiliser le contraste de diffraction présent dans l'imagerie STEM-in-SEM pour caractériser des défauts tels que des dislocations. Cela laisse augurer un riche avenir pour cette technique émergente. L'étude consistera à : Explorer les possibilités d'un nouveau détecteur programmable permettant de faire à la fois de l'imagerie STEM-in-SEM et de la diffraction par TKD on axis. Etudier le contraste de l'image STEM-in-SEM des défauts cristallins pour mettre au point des méthodologies de mesure des caractéristiques de ces défauts. Identifier les spécificités des techniques du STEM-in-SEM et de la TKD on-axis.