English version:

The goal is to introduce the basics of various electron microscopy techniques that use accelerated electron beam radiation to probe matter in its atomic-scale constitution. As it is a radiation of charged particles with wave behavior, the interaction with the material is very strong and generates a large diversity of signals that can be collected and exploited to determine various physicochemical properties of the materials to be studied. The different aspects will be: interaction of accelerated electrons with matter, imaging techniques in electron microscopy, atomic resolution imaging, electron diffraction and Ewald sphere, X-ray and electron spectroscopy.


French version:

L’objectif ici est d’introduire les principes de différentes techniques de microscopie électronique qui utilisent un rayonnement électronique accéléré pour sonder la matière dans sa constitution à l’échelle atomique. Il s’agissant d’un rayonnement de particules chargées avec également un comportement ondulatoire, l’interaction avec la matière est très forte et génère une grande diversité de signaux qui peuvent être collectés et exploités pour déterminer diverses propriétés physico-chimiques des matériaux à étudier. Les différents aspects abordés seront : interaction des électrons accélérés avec la matière, techniques d’imagerie en microscopie électronique, imagerie à résolution atomique, diffraction électronique et sphère Ewald, spectroscopies de rayons X et d’électrons.

A travers la compréhension de l’interaction entre la matière et le rayonnement électronique qui la traverse, l’étudiant devra comprendre quel type d’information pourrait être obtenue sur la matière, à mettre en relation avec les phénomènes physiques ou chimiques qui sont à l’origine des modifications induites au niveau des rayonnements incident ou émis par la matière. Il devra acquérir également des connaissances sur le principe de fonctionnement d’un microscope électronique basé sur la manipulation du rayonnement incident et l’acquisition de divers signaux émis lors de l’interaction électron-matière. Les méthodologies de traitement des données expérimentales pour accéder aux propriétés structurales, chimiques ou électroniques de la matière font aussi partie des compétences à acquérir. De manière plus générale, l’étudiant développera sa capacité de compréhension de la matière dans sa constitution ultime et des techniques à mettre en œuvre pour l’analyse de ses diverses propriétés physico-chimiques.