Séminaire Fellows USIAS - Petit et rapide
Par Florian Banhart & Thomas LaGrange (Fellows 2017)
Petit et rapide : comment nous parvenons à observer les mouvements rapides à l’échelle nanoscopique à l’aide d’un microscope électronique ultra-rapide
De par notre expérience quotidienne, nous savons à quel point il est difficile de suivre des mouvements rapides lorsque l’objet en mouvement est petit. Par exemple, il est impossible de discerner ce que fait une mouche en vol. Les photographes ont résolu ce problème en éclairant l’objet à l’aide de flashs lumineux inférieurs à la milliseconde, qui figent le mouvement sur l’image. Toutefois, dans la nanotechnologie moderne, les objets sont bien plus petits que ce que nous pouvons observer à l’aide de l’optique traditionnelle. Les microscopes électroniques à haute résolution spatiale sont utilisés, mais n’offrent malheureusement pas la résolution temporelle adéquate.
Au cours des dernières années, une nouvelle technique d’observation a été développée, nous permettant de générer et d’utiliser des flashs d’électrons ultra-brefs afin d’enregistrer les données au microscope électronique. Nous devons cette avancée à la technologie laser moderne, dans laquelle des flashs laser allant de la femtoseconde à la nanoseconde sont employés pour stimuler des dynamiques extrêmement rapides chez les nano-objets. Ainsi, nous enregistrons des images, des clichés de diffraction ou des spectres d’électrons des états transitoires des nanomatériaux à l’aide d’impulsions d’électrons ultra-brèves générées par un laser UV frappant un photoémetteur dans le microscope électronique.
Notre projet USIAS nous a aidé à développer une stratégie d’observation des réactions chimiques rapides au sein des nanoparticules à l’aide de la microscopie électronique ultra-rapide et, au cours de cette présentation, nous montrerons le fonctionnement de cette technique ainsi que ses applications dans l’observation à l’échelle nanoscopique.
