Séance de cours

Imagerie de contraste de phase : Microscopie électronique de transmission de Lorentz

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Dans cours

PHYS-637: Electron Matter Interactions in Transmission Electron Microscopy

This course will present the fundamentals of electronâmatter interactions, as occuring in the energy range available in modern transmission electron microscopes, namely 60-300 keV electrons. Diffraction and high-resolution image formation as well as elec ...

Description

Cette séance de cours fournit un aperçu approfondi de la microscopie électronique à transmission de Lorentz (LTEM) et de ses applications dans l'étude des structures de domaine magnétique et des mécanismes d'inversion de l'aimantation. L'instructeur commence par expliquer la force de Lorentz et son importance dans l'imagerie LTEM, suivie d'une discussion sur divers modes d'imagerie, y compris les modes Fresnel et Foucault. La séance de cours met l'accent sur les fondements mathématiques du LTEM, y compris la description quantique des déphasages et le transport des équations d'intensité (TIE) utilisés pour l'analyse quantitative. L'instructeur illustre comment modéliser des images magnétiques et extraire des informations quantitatives sur les propriétés magnétiques à partir d'observations LTEM. La deuxième partie de la séance de cours se concentre sur des applications pratiques, présentant des exemples de structures de domaine magnétique dans des matériaux ferromagnétiques et l'utilisation de simulations pour améliorer la compréhension. La séance de cours se termine par une discussion sur les défis et les considérations dans la réalisation de l'analyse TIE, soulignant l'importance de la défocalisation et de la résolution dans l'obtention de mesures de phase précises.

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Regarder sur Mediaspace

Enseignant·e·s (3)

Thomas La Grange

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Paolo Cattaneo, Antoine Nicolas Andrieux Cours Electron Matter Interactions in Transmission Electron Microscopy PHYS-637 Physics of materials PHYS-307 Ce cours traite de la physique des matériaux associée aux propriétés mécaniques et structurelles des solides, en se concentrant principalement sur la physique de la dynamique des défauts de dislocation et en reliant la cinétique de diffusion à la physique fondamentale des transforma

Cécile Hébert

Cécile Hébert est née en France, en 1970. Elle a obtenu son diplôme d'ingénieure (option physique) puis son doctorat ("Etude d'un nouveau filtre d'énergie des électrons pour le microscope électronique à transmission") à l'Ecole centrale de Paris. Doctorante dans le laboratoire du professeur Jouffrey, elle a créé un nouveau filtre d'énergie des électrons, pour le microscope électronique à transmission, qui a été breveté par le CNRS. En tant que post-doctorante dans le laboratoire du professeur Schattschneider, elle a mené à bien une étude marquante sur la simulation des structures fines des seuils de perte d'énergie des électrons en comparaison avec l'expérience. En 2005, elle a été l'une des actrices principales dans l'élaboration du projet européen CHIRALTEM visant à développer dans le microscope électronique à transmission une méthode similaire à la méthode XMCD (X Ray Magnetic Circular Dichroism) connue en spectrométrie d'absorption des rayons X.

Duncan Thomas Lindsay Alexander

Duncan Alexander graduated with a PhD in Materials Science and Metallurgy at the University of Cambridge in 2003 for a thesis on the kinetics of metallurgical phase transformations under the direction of Lindsay Greer. From 2003 to 2007 he held a Royal Society Overseas Research Fellowship at the University of Sydney, and then post-doctoral positions at the University of Cambridge and Arizona State University, working first on materials electrochemistry with Carsten Schwandt and Derek Fray, and then the characterization of atmospheric aerosol particles with Peter Crozier and Jim Anderson. In 2007 he came to EPFL as a scientific collaborator in the group of László Forró, and from 2008 to 2017 he was a staff scientist at EPFL’s Interdisciplinary Centre for Electron Microscopy (CIME), specializing in the application of advanced transmission electron microscopy techniques and enabling electron microscopy research activities for groups across EPFL through teaching, training and support. In 2018 he joined the Electron Spectrometry and Microscopy Laboratory (LSME) as a full-time research scientist dedicated to advancing transmission electron microscopy techniques, and was promoted to the status of Research and Teaching Associate. In 2019, together with LSME director Cécile Hébert, he launched the first MOOC on transmission electron microscopy for materials science: https://www.coursera.org/learn/microscopy/For a complete list of peer-reviewed publications, see:https://orcid.org/0000-0003-4350-8587

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

Concepts associés (31)

Magnétostriction

La magnétostriction désigne la propriété que possèdent les matériaux ferromagnétiques de se déformer en fonction de l'orientation de leur aimantation, par exemple sous l'influence d'un champ magnétique. Les matériaux ferromagnétiques présentent aussi un effet magnétostrictif inverse, appelé effet magnéto-mécanique, qui se caractérise par la modification de la susceptibilité magnétique, voire de l'aimantation, en présence de contraintes mécaniques dans le matériau.

Aimantation

Dans la langue courante, l'aimantation d'un objet est le fait qu'il soit aimanté ou bien le processus par lequel il le devient. En physique, l'aimantation est de plus, et surtout, une grandeur vectorielle qui caractérise à l'échelle macroscopique l'orientation et l'intensité de son aimantation au premier des deux sens précédents. Elle a comme origine les courants microscopiques résultant du mouvement des électrons dans l'atome (moment magnétique orbital des électrons), ainsi que le moment magnétique de spin des électrons ou des noyaux atomiques.

Magnétisme

Le magnétisme représente un ensemble de phénomènes physiques dans lesquels les objets exercent des forces attractives ou répulsives sur d'autres matériaux. Les courants électriques et les moments magnétiques des particules élémentaires fondamentales sont à l’origine du champ magnétique qui engendre ces forces. Tous les matériaux sont influencés, de manière plus ou moins complexe, par la présence d'un champ magnétique, et l’état magnétique d'un matériau dépend de sa température (et d'autres variables telles que la pression et le champ magnétique extérieur) de sorte qu'un matériau peut présenter différentes formes de magnétisme selon sa température.

Dipôle magnétique

vignette|Dipôle magnétique de la Terre Un dipôle magnétique est l'équivalent pour le champ magnétique de ce qu'est un dipôle électrostatique pour le champ électrique. Il est entièrement caractérisé par le vecteur moment magnétique (ou moment dipolaire magnétique), l'équivalent pour le magnétisme de ce qu'est le moment dipolaire pour l'électrostatique. La représentation matérielle la plus simple d'un dipôle magnétique est une boucle de courant, c'est-à-dire un courant électrique circulaire.

Single domain (magnetic)

In magnetism, single domain refers to the state of a ferromagnet (in the broader meaning of the term that includes ferrimagnetism) in which the magnetization does not vary across the magnet. A magnetic particle that stays in a single domain state for all magnetic fields is called a single domain particle (but other definitions are possible; see below). Such particles are very small (generally below a micrometre in diameter). They are also very important in a lot of applications because they have a high coercivity.

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