AFM ou Microscopie à champ proche
La plateforme AFM caractérise par imagerie les matériaux et les nanostructures à l’échelle nanométrique et atomique.
Responsable
Airoudj Aissam
Contacts : aissam.airoudj@uha.fr ou philippe.kunemann@uha.fr
Description
Domaines d’activités :
La plateforme AFM (ou microscopie à champ proche) a pour missions l’imagerie et la caractérisation des matériaux et des nanostructures à l’échelle nanométrique. La microscopie en champ proche répond au besoin croissant des différents axes de recherche de l’IS2M d’ajouter un outil d’observation en 3 dimensions. En cela, elle est complémentaire des autres techniques classiques de microscopie pour assurer le suivi de leur technologie à une échelle toujours plus faible.
En plus, elle apporte, la possibilité de caractériser à l’échelle nanométrique les comportements physiques (électriques, mécanique, magnétiques…) et chimiques des nouveaux matériaux ou composants.
Principaux équipements (forces de l’Institut) :
La plateforme de microscopie en champ proche de l’IS2M est équipée de :
- 3 microscopes à force atomique (AFM) :
- NanoScope IV
- NanoScope V
- FlexAFM
- 1 microscope à Effet Tunnel
Les quatre ensembles AFM sont complémentaires : ils permettent de couvrir une large gamme de taille d’échantillons et d’accéder à des conditions environnementales variées (gaz neutre, humidité contrôlée, milieu liquide, température variable de -40°C à 350°C). Deux des systèmes permettent également de travailler en STM.
Descriptif technique
Microscope à force atomique FlexAFM
| Localisation | rue J. Starcky |
| Scanner piézoélectrique | Pb(Ti, Zr) O3 (PZT). |
| Gamme de balayage X/Y/Z | 100µm x 100µm x 10µm. |
| Détecteur | photodiodes 4 quadrants. |
| Résolution | résolution atomique et résolution en z de l’ordre de la fraction de nm |
| Mode de fonctionnement | mode contact : morphologie de surface, force de friction, force d’adhésion, modulation de force, nano-lithographie,… modes résonants : mode tapping, contraste de phase, KPFM, EFM, MFM… |
| Préparation d’échantillons | les études peuvent être réalisées sur tous type d’échantillons (métaux, polymère, molécules absorbée… échantillons sous forme de pièces, de films, de fibres, de poudres… |
| Milieu de travail | air, atmosphère contrôlée, milieu liquide, travail sous boîte à gant |
| Accessoires | cellule liquide, porte échantillon/sous étirement, plaque chauffante |
| Accessibilité en libre service | oui pour les permanents et étudiants de thèse ayant un grand nombre d’échantillons après formation par le responsable technique |
Contact : Aissam Airoudj, Philippe Kunemann
Microscope à force atomique NanoScope IV
| Localisation | rue J. Starcky |
| Scanner piézoélectrique | 2 type de scanner
Scanner 10678JVHC/ Gamme de balayage X/Y/Z : 178 µm x 178µm x 5µm |
| Détecteur | photodiodes 4 quadrants. |
| Résolution | résolution atomique et résolution en z de l’ordre de la fraction de nm |
| Mode de fonctionnement | mode contact : morphologie de surface, force de friction, force d’adhésion, modulation de force modes résonants : mode tapping, contraste de phase KPFM, EFM, MFM… Mode Peak-Force QNM (Quantitative Nanomechanical Property Mapping) |
| Préparation d’échantillons | les études peuvent être réalisées sur tous type d’échantillons (métaux, polymère, molécules absorbée… échantillons sous forme de pièces, de films, de fibres, de poudres… |
| Contrainte de préparation d’échantillons | taille maximale 1.5cmx1.2cm, épaisseur < 6 mm. |
| Milieu de travail | air, milieu liquide, atmosphère contrôlée |
| Accessoires | Tête STM, contrôleur de température, contrôleur magnétique, cellule liquide, cellule de température |
| Accessibilité en libre service | oui pour les permanents et étudiants de thèse ayant un grand nombre d’échantillons après formation par le responsable technique |
Contact : Aissam Airoudj, Philippe Kunemann
Microscope à Force atomique NanoScope V
| Localisation | 3bis rue Alfred Werner |
| Scanner piézoélectrique | 5161EVLR |
| Gamme de balayage X/Y/Z | 140µm x 140µm x 3µm. |
| Détecteur | photodiodes 4 quadrants. |
| Résolution | résolution atomique et résolution en z de l’ordre de la fraction de nm |
| Mode de fonctionnement | mode contact : morphologie de surface, force de friction, force d’adhésion, modulation de force modes résonants : mode tapping, contraste de phase, les forces magnétique et électrostatique |
| Préparation d’échantillons | les études peuvent être réalisées sur tous type d’échantillons (métaux, polymère, molécules absorbée… échantillons sous forme de pièces, de films, de fibres, de poudres… |
| Contrainte de préparation d’échantillons | taille maximale 1.5cmx1.2cm, épaisseur < 6 mm. |
| Milieu de travail | air, milieu liquide, atmosphère contrôlée |
| Accessoires | Tête STM, STM liquide, contrôleur magnétique, cellule liquide. |
| Accessibilité en libre service | oui pour les permanents et étudiants de thèse ayant un grand nombre d’échantillons après formation par le responsable technique |
Contact : aissam airoudj
IS2M
Bâtiment CNRS
15, rue Jean Starcky - BP 2488
68057 Mulhouse cedex
Bâtiment IRJBD
3 bis, rue Alfred Werner
68093 Mulhouse cedex
tel: (+33)3 89 60 87 00
fax: (+33)3 89 60 87 99
