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Grenoble INP
Science et ingénierie des matériaux et des procédés

Microscopie à force atomique (AFM)

Contact : Marc Verdier

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Nous disposons de deux microscopes opérant à l'air, un scanner Veeco Dimension 3100 (options magnétiques, cellule liquide), électronique Nano-III et d'un ensemble de scanners STM et AFM Digital Intsr., électronique Nano-IIIa. Pour améliorer les mesures quantitatives (électriques, mécaniques...), une enceinte à hygrométrie contrôlée est mise en place sur le 3100. Pour le développement de modes spécifiques, des chaînes de mesures et de traitements du signal sont développées (accès aux signaux, lock-in, cartes d'acquisition rapides...).

Modes utilisés et développés :

  • Topographie

Les  rugosités de surfaces et surtout les défauts tels que joints de grains, macles, marches cristallines sont caractérisés.
Les observations quantitatives des empreintes résiduelles d'indentation sont utilisées pour l'exploitation et la modélisation de cet essai (plasticité cristalline, fracture).

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  • Force magnétique  (MFM)
Par la fonctionnalisation de la pointe (dépôt ferromagnétique), il est possible d'imager la composante verticale du champ magnétique de fermeture : les domaines magnétiques d'un film de structure ordonné L10 (FePd) illustrent la résolution (35 nm). Ce mode est utilisé pour caractériser les domaine de films minces (ex: dépôt amorphe de NdFeB) mais aussi des matériaux en volume (aciers doux).

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  • Spectroscopie mécanique

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Outre les études des forces de contact (adhésion en milieux liquides, indentation), nous développons un mode de spectroscopie mécanique où par la mesure des fréquences de résonance du levier en contact il est possible d'obtenir le module d'élasticité local. L'exemple illustre le contour de la delamination d'un film sur un substrat.

Rédigé par Sabine Lay

mise à jour le 22 septembre 2008

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