Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur la microscopie électronique à transmission, sans jamais avoir

osé le demander

Formation permanente CNRS en Microscopie Électronique à TransmissionCEMES

22-24 Avril 2009

Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur la microscopie électronique à transmission, sans jamais avoir

osé le demander

Formation permanente CNRS en Microscopie Électronique à TransmissionCEMES

22-24 Avril 2009

ProgrammeMercredi 22 Avril9h-10h : Introduction à la microscopie électronique à transmission (F. Mompiou)10h-10h15 : Pause10h15-12h15 : L’instrument MET (F. Houdellier)12h15-14h : Repas14h-15h45 : Interaction électron matière, la diffraction électronique (C. Gatel)15h45-16h : Pause16h-18h : Microscopie conventionnelle (CTEM) (J. Douin)

Jeudi 23 Avril9h-10h30 : Diffraction en faisceau convergent (CBED) (F. Houdellier)10h30-10h45 Pause10h45-12h : Microscopie à haute résolution (HREM) (M. Hytch)12h-14h : Repas14h-15h45 : Holographie électronique (E. Snoeck)15h45-16h : Pause16h-18h : Spectroscopie à pertes d’énergie d’électrons (EELS) (B. Warot)

Vendredi 24 Avril9h-12h : TD CBED et HREM (Groupe 1) (F. Houdellier, M. Hytch)9h-12h : démonstration TEM (Groupe 2) (S. Joulié)12h-14h Repas14h-16h : démonstration TEM (Groupe 1) (S. Joulié)14h-16h : TD CBED et HREM (Groupe 2) (F. Houdellier, M. Hytch)16h-16h15 Pause16h15-18h TD EELS (Groupe 1 et 2) (B. Warot)

IntroductionDe la découverte de l’électron à la microscopie électronique

1897: J. J. Thomson découvre l’électron en étudiant les « rayons cathodiques »

Comment focaliser les rayons cathodiques ?

Wehnelt et Gabor: Utiliser des champs électrique et magnétique

1925: Louis de Broglie postule la nature ondulatoire de la matière

=2.5pm, U=200kV

1927: C. Davisson et L.Germer montrent la nature ondulatoire des électrons

Ad

VpourAmv

h

65.1sin

5467.1

=⇒=

==

θ

Loi de Bragg

De Broglie

D’après Davisson Nobel Lecture

SymétrieRéseau réciproque

Simulation cliché de diffraction {111} (FCC) en microscopie électronique à transmission

θ sind=

D’après Davisson et Germer, Phys. Rev.

Hans Busch (1927): début de l’optique électronique de façon formelle:Le travail d’Hamilton en mécanique un siècle avant

« Un champ électromagnétique a le même effet sur un électron qu’une lentille sur un rayon lumineux »

Si les mêmes principes gouvernent mécanique et optique, quel est l’analogue de la lentille ? Personne ne semble s’être posée cette question depuis Hamilton !

1928 dans un recoin du café Wien à Berlin:

Szilard : "Busch a montré comment réaliser des lentilles pour les électrons, de Broglie a montré qu'ils possédaient des longueurs

d'onde inférieures à l'angströms. Pourquoi ne construisez-vous pas un microscope électronique, on pourrait voir les atomes avec !!“

Gabor : "Oui, j'en suis conscient. Mais on ne peut pas s'introduire dans la matière vivante dans le vide et tout se transformerait

immédiatement en cendres sous le faisceau d'électron".

Travail de Ernst Ruska et Max Knoll à TH Berlin, début des années 1930

Oscilloscope avec un spot intense petit et un rapide balayage

En 1931, il réussit à obtenir la première image agrandie 14.4 fois.

Ruska E (translated by Mulvey T). The early development of electron lenses and electron microscopy. Stuttgart: Hirzel, 1980.