Florent HOUDELLIER

Ingénieur de Recherche au CNRS (IR)

STEM-EELS :


La microscopie électronique donne accés aussi bien à des informations structurales (HREM, CBED, ...) que chimique. En effet l'analyse de la perte d'énergie des électrons lors de la traversée du matériau nous renseigne sur les éléments constitutifs, ainsi qu'une multitudes d'effets élémentaires pouvant être à l'origine d'interaction inélastiques avec le fausceau (plasmons, band gap, cêrenkov, etc ...).
 

Comme un prisme optique sépare la lumière blanche en fonction de la longueur d'onde, un prisme magnétique permettra de séparer les électrons transmis (ou diffractés ou les deux ...) en fonction des leurs énergies. On forme alors un spectre appelé spectre EELS (Electron Energy Loss Spectrometry) permettant donc d'identifier chimiquement les éléments présents le long du trajet électronique, de remonter aux coefficients optiques, aux propriétés de valence ... d'un matériau

Ce type d'étude est en général associé à l'imagerie STEM permettant de receuillir un spectre en balayant un spot, d'un taille infèrieure au nanomètre, le long d'une zone d'intérêt (interface, nanoobjets, etc).
On obtient alors ce que l'on appelle des spectres lignes ou spectre image suivant si le balayage est mono ou bidimensionnel.

La figure ci-dessous présente un spectre ligne, montrant l'évolution de la raie K de l'oxygène, L2,3 du Titane et du Lantane le long d'une couche mince parallèlement à l'interface.