Cartographies quantitatives

05 Juil 2017
8:30 - 10:15

Cartographies quantitatives

Modérateurs : Philippe MOREAU (Nantes) / Edgar RAUCH (Grenoble)

Mots clés : déformation, structure, défauts, (nano)diffraction, optique, chimique, magnétique

Résumé Français

Les accroissements conjoints des performances des microscopes électroniques, de la qualité des capteurs et de la vitesse des algorithmes d’analyse utilisés pour décrypter l’information, conduisent à une multiplication d’outils et de méthodes permettant d’accéder à une caractérisation quantitative de la structure des matériaux à l’échelle nanométrique voire atomique.

A titre d’exemple, la capture systématique par caméra rapide, du signal de diffraction en mode balayage (4D-STEM) a ouvert la voie à la reconstruction de cartes structurales permettant la localisation des phases, la mesure de la taille des éléments structuraux, de leur orientation cristallographique et l’estimation des contraintes internes. En diminuant la taille de sonde, les modes ‘nanobeam’ ou CBED augmentent la résolution spatiale de ces approches.

Des outils numériques ont été développés pour accéder aux informations pertinentes comme les textures dites proches et les relations d’orientations entre phases (TKD-SEM, ACOM-TEM). De même les champs de déformation locaux peuvent être calculés soit à partir de figures de diffraction obtenues en mode précession (SPED), soit en exploitant les images de haute résolution (GPA).

On se propose dans cette session d’illustrer le potentiel de la fabrication de ‘cartes en couleur’ (hors cartes chimiques) au travers d’exemples de développements ou d’applications de ces techniques novatrices.

Résumé Anglais

The continuous increase of electron microscope capabilities, of sensor qualities and of the diversity and rapidity of dedicated numerical algorithms lead to the proliferation of new approaches and tools devoted to the structural characterization of materials at nanoscale.

For example, the systematic acquisition with fast cameras of the diffraction patterns while the probe is scanning the area of interest (4D-STEM) enables the reconstruction of 2D maps highlighting the structural entities, their phase, their crystallographic orientation or the local stress field. The small probe sizes now achievable in ‘nanobeam’ or CBED modes govern and improve the spatial resolution of such approaches. Softwares have been developed to extract relevant information like orientation relationships between phases or the so-called local texture (TKD-SEM, ACOM-TEM). Similarly strain and stress tensors may be inferred either through scanning precession electron diffraction (SPED) or by analyzing HRTEM pictures (GPA)

The session aims at describing the diversity and outcomes of the production of ‘coloured maps’ (excluding chemical maps) through examples of the development and/or use of such novel approaches. 

Programme Détaillé

8H30-10H15 Session cartographie quantitatives

Modérateurs : Philippe MOREAU (Nantes), Edgar RAUCH (Grenoble)

8h30-9h00 Sophie CAZOTTES, MATEIS (Lyon) (invitée) Applications du mode TKD pour la caractérisation de microstructures fines dans les aciers

9h00-9h30 Christian KÜBEL, INT (Karlsruhe) (invité) Imaging the Radial Distribution Function in Complex Glasses using Scanning Diffraction Techniques

9h30-9h45 Etienne BRODU, LEM3 – Université de Lorraine (talk oral) Performance and applications of Transmission Kikuchi Diffraction with an on-axis detector for orientation mapping in SEM

9h45-10h00 Victor BOUREAU, Université de Grenoble-CEA LETI MINATEC (talk oral) Off-axis electron holography improvements for routine high sensitivity and improved spatial resolution phase maps

10h00-10h15 Laurent LEGRAS, EDF Les Renardières (talk oral) Etude par EFTEMSI, STEM EELS & EDXS et par cartographie de phases (ASTAR) de la microstructure d’un alliage de Zr trempé après oxydation à haute température