| Missions Offrir à
la communauté scientifique l'accès à une instrumentation
performante permettant d’exploiter nombre des potentialités
de cette spectrométrie
Fournir le soutien technique pour une utilisation optimale de ces
appareils.
Assurer le soutien scientifique nécessaire à l'efficacité
des chercheurs impliqués dans une large gamme d'activités.
Parc instrumental
Le parc présent au CEMES a été développé
autour de trois idées :
(1) L'intensité Raman augmente considérablement lorsqu'on
augmente l'énergie des photons incidents (diffusion en o4
: avantage aux excitatrices bleues violettes, UV…)
(2) L’excitation de niveaux électroniques réels
conduit à une augmentation de l’intensité diffusée
(sources diversifiées : accès aux effets de résonance).
(3) La diffusion aux basses fréquences du spectre témoigne
des effets de désordre dans les cristaux et des effets d’ordre
dans les nanomatériaux.
LA SPECTROSCOPIE UV
Cette spectroscopie a de nombreux avantages :
1-augmentation de l'intensité diffusée (loi en w4),
toutes choses égales par ailleurs, les spectres obtenus avec
une excitatrice de longueur d'onde de 300 nm seront 50 fois plus
intenses que ceux obtenus avec une raie à 800 nm.
2- effets de résonance dans les matériaux à
grand gap ou biologiques étendre le domaine aux composés
à faible section efficace de diffusion ou aux espèces
en faible concentration
3-diminution du volume sondé dans les matériaux absorbants,
aux objets de plus petit volume couches minces et nano-objets.
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La diffusion
inélastique de la lumière Méthode non-destructive,
elle s’applique à la matière dans tous ses états,
solides, liquides, ou gazeux.
Elle est due aux excitations vibrationnelles, magnétiques,
électroniques, individuelles ou collectives (phonons, plasmons,
magnons…)
LES RESONANCES
Les résonances s’observent lorsque l’énergie
de l’excitatrice correspond à celle d’une transition
électronique du matériau. Elles se traduisent par
une exaltation de l’intensité diffusée
Le choix de l’excitatrice peut s’avérer crucial
lors de l’étude de nano-objets, inconcevable sans leur
fort couplage avec la lumière.
Autre exemple, l'étude d'espèces en solution en très
faible concentration n’est possible que par l'excitation sélective
des niveaux électroniques de l’espèce en question.
Dans les échantillons absorbants, la profondeur de pénétration
de la lumière varie. La réalisation de tomographies
est rendue possible en variant la longueur d'onde et donc la profondeur
de pénétration.
Le tableau montre les raies discrètes des lasers à
gaz disponibles ainsi que leur puissance nominale. Les lasers à
colorants ou titane-saphir (Photo ci-contre) fournissent à
eux deux un continuum de 530nm jusqu’au-delà de 900nm.
Ces sources sont jointes au spectromètre Dilor XY 1800, tès
polyvalent, au spectromètre Dilor XY 2400 UV, ou au spectromètre
HJY T64000 plus tourné vers les basses fréquences.
LES BASSES FREQUENCES
La partie basse fréquence correspond aux modes acoustiques
ou intermoléculaires dans les cristaux. Si les modes optiques
sont représentatifs de l’échelle moléculaire,
les modes de basse fréquence sont porteurs d’une information
à plus grande échelle.
Il peut s’agir d’effets d’ordre dans les matériaux
hétérogènes, modes quasi-acoustiques dans les
super-réseaux, modes confinés dans les boîtes
ou les puits quantiques, modes de vibration des nanoparticules ou
des nano-objets
La spectroscopie traditionnellement associée à l’étude
des modes acoustiques est la spectroscopie Brillouin, les instruments
sont des interféromètres de Fabry Pérot. Le
spectromètre HJY T64000 est équipé d’un
dispositif d’éclairement permettant l’équivalent
d’une microscopie Raman en champ sombre (photo ci-contre).
Les spectres sont obtenus dans des conditions identiques à
celles utilisées pour les hautes fréquences, les temps
de comptage sont de l’ordre de la minute dans les deux cas. |
