Séance de cours

Microscopie par sonde de balayage : bases et applications

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Dans cours

MICRO-530: Nanotechnology

This course gives the basics for understanding nanotechnology from an engineer's perspective: physical background, materials aspects and scaling laws, fabrication and imaging of nanoscale devices. ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes fondamentaux de la microscopie à sonde à balayage, y compris la microfabrication de nanosondes, les bases de l'oxydation thermique, l'affûtage des pointes par oxydation et divers types de pointes utilisées dans l'AFM telles que les pointes moulées, les pointes modifiées par faisceau d'ions focalisées, les pointes magnétiques, les pointes de nanotubes de carbone et l'AFM à grande vitesse. Il traite également de l'imagerie de force latérale AFM, AFM mode sans contact, microscopie de force sans contact, tunneling vs force dans AFM, et les limites du mode AFM le plus largement utilisé. L'instructeur souligne l'importance de comprendre les principes sous-jacents à ces techniques pour une imagerie et une manipulation à l'échelle nanométrique réussies.

Enseignant·e·s (2)

Giovanni Boero

Expertise Nuclear magnetic resonance (NMR), Electron spin resonance (ESR), Ferromagnetic resonance (FMR), RF/MW discrete and integrated electronics, Magnetic sensors, Noise phenomena. Born in Genova (Italy). Married with two children. Speaks italian, english, french.Workplaces:1996-present: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland.1994-1996: Organization Europeenne pour la Recherche Nucleaire (CERN),Geneva,Switzerland.1993-1995: Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Bat

Jürgen Brugger

I am a Professor of Microengineering and co-affiliated to Materials Science. Before joining EPFL I was at the MESA Research Institute of Nanotechnology at the University of Twente in the Netherlands, at the IBM Zurich Research Laboratory, and at the Hitachi Central Research Laboratory, in Tokyo, Japan. I received a Master in Physical-Electronics and a PhD degree from Neuchâtel University, Switzerland. Research in my laboratory focuses on various aspects of MEMS and Nanotechnology. My group contributes to the field at the fundamental level as well as in technological development, as demonstrated by the start-ups that spun off from the lab. In our research, key competences are in micro/nanofabrication, additive micro-manufacturing, new materials for MEMS, increasingly for wearable and biomedical applications. Together with my students and colleagues we published over 200 peer-refereed papers and I had the pleasure to supervise over 25 PhD students. Former students and postdocs have been successful in receiving awards and starting their own scientific careers. I am honoured for the appointment in 2016 as Fellow of the IEEE “For contributions to micro and nano manufacturing technology”. In 2017 my lab was awarded an ERC AdvG in the field of advanced micro-manufacturing.

Source officielle

Concepts associés (32)

Microscope à force atomique

thumb|350px|Le premier microscope à force atomique du monde, au musée de la Science de Londres. Le microscope à force atomique (AFM pour atomic force microscope) est un type de microscope à sonde locale permettant de visualiser la topographie de la surface d'un échantillon. Inventé en 1985, par Gerd Binnig, Calvin Quate et Christoph Gerber, ce type de microscopie repose essentiellement sur l'analyse d'un objet point par point au moyen d'un balayage via une sonde locale, assimilable à une pointe effilée.

Microscopie à sonde locale

La microscopie à sonde locale (MSL) ou microscopie en champ proche (MCP) ou scanning probe microscopy (SPM) en anglais est une technique de microscopie permettant de cartographier le relief (nano-topographie) ou une autre grandeur physique en balayant la surface à imager à l'aide d'une pointe très fine (la pointe est idéalement un cône se terminant par un seul atome). Le pouvoir de résolution obtenu par cette technique permet d'observer jusqu'à des atomes, ce qui est physiquement impossible avec un microscope optique, quel que soit son grossissement.

Nanotechnologie

Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec , « nain »), ou NST, peuvent être définies au minimum comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (physiques, chimiques ou biologiques), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm), qui est l'unité la plus proche de la distance entre deux atomes. Les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline.

Nanorobotique

La nanorobotique est un domaine technologique émergent qui crée des machines ou des robots dont les composants sont à l'échelle du nanomètre (10-9 mètres) ou à une échelle proche. Plus précisément, la nanorobotique (par opposition à la microrobotique) désigne la discipline d'ingénierie des nanotechnologies qui consiste à concevoir et à construire des nanorobots, avec des dispositifs dont la taille varie de 0 à 5. Les termes nanorobot, nanoide, nanite, nanomachine ou nanomite ont également été utilisés pour décrire de tels dispositifs actuellement en cours de recherche et développement.

Débat sur les nanotechnologies

À l'instar des autres innovations scientifiques telles que les OGM, la téléphonie mobile, et le nucléaire, les nanoparticules font l'objet d'une controverse publique. Les développements actuels des sciences permettent d'explorer, à l'échelle du nanomètre, des domaines d'interfaces entre les différentes techniques : étudier et développer des techniques mettant en œuvre des procédés nanométriques impliquant à la fois des aspects chimiques, physiques et biologiques et notamment modifier la matière à l'échelle de l'atome.

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Microscopie de la Force Atomique: Métrologie à l'échelle nanométrique

Explore la microscopie de la Force atomique, qui couvre les principes, les applications, la résolution, les mécanismes de rétroaction et les techniques d'imagerie.

Lithographie de sonde de balayage thermique

Explore la lithographie par sonde thermique, la nanolithographie Dip-Pen, la mouillabilité de surface, la feuille de route de stockage des données et le concept Millipede.

Lithographie par sonde à balayage: applications à l'échelle nanométrique

Explore les techniques de lithographie par sonde de numérisation en nanotechnologie, y compris les technologies de DPN et de stockage de données.

Lithographie de sonde de balayage: techniques de structuration à l'échelle nanométrique

Explore la lithographie par sonde à balayage pour les techniques de structuration à l'échelle nanométrique et ses applications dans l'exposition à l'AFM, le DPN et l'oxydation améliorée en champ local.

Microscopie de sonde de balayage : Cantilevers d'auto-détection

Explore les encorbellements à détection automatique dans la microscopie par sonde à balayage et les avantages des systèmes capteurs-actionneurs intégrés pour la collecte de données à grande vitesse.

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