Equipements

Le laboratoire dispose d’installations expérimentales pour synthétiser et caractériser de nombreux types de matériaux étudiés dans nos différents projets de recherche telles que la microscopie électronique en transmission, la diffraction aux rayons X, la synthèse CVD,... Sur le plan de la simulation numérique, nos moyens de calculs sont parfaitement adaptés pour mener des modélisations à différentes échelles (du nano au macro).

Microscopes Electroniques en Transmission (MET)

Le LEM possède deux microscopes électroniques à transmission qui couvrent un grand nombre de techniques d'imagerie, de diffraction ou de spectroscopie. Couplés à plusieurs porte-échantillons (chauffage, refroidissement, deux rotations), les microscopes couvrent une large gamme d'applications pour les matériaux étudiés par les chercheurs du LEM et ses partenaires, tels que les nano-objets (nanoparticules, nanotubes de carbone, matériaux 2D), les superalliages ou les céramiques.

Un microscope S/TEM JEOL NEOARM pouvant opérer à 200, 80, 60 et 30 kV est actuellement en cours d’installation. Il combine microscopie à basse tension (LV-TEM), cartographie de champs physiques (4D-STEM), et mesure de la fonction diélectrique des matériaux (AR-EELS).  Il est équipé :

  • D'un canon à effet de champ froid (cold-FEG) ;
  • D'un correcteur des aberrations sphériques de la sonde (ASCOR) ;
  • D'une platine goniométrique piézo-électrique ;
  • De 2 détecteurs EDS couvrant un angle solide de 1,7 sr ;
  • D'une caméra bas de colonne CMOS 4k (XF416) ;
  • D'un détecteur STEM segmenté (SAAF octa) ;
  • De détecteurs STEM ADF et HAADF ;
  • D'un filtre post-colonne (CEFID) muni d'une caméra CMOS 4k (XF416) et d'une caméra MEDIPIX3 1k*512 (Cheetah).

Schéma synoptique du microscope S/TEM JEOL NEOARM

Le laboratoire dispose également d’équipements associés pour la préparation des échantillons (Plasma cleaner 3 gaz, PIPS avec platine cryogénique, Tenupol) et utilise la microscopie SEM/FIB.

Moyens de calcul

Une partie importante de la recherche au sein du laboratoire est basée sur le développement de méthodes de modélisation et de simulation. Le LEM dispose de ses propres ressources informatiques dédiées à la mise en œuvre de ces outils. Nos ressources informatiques sont regroupées en trois groupes principaux configurés pour des besoins différents (calculs ab initio, simulations de Monte Carlo, dynamique moléculaire, dynamique de dislocation, méthode de champ de phase, calculs par éléments finis). Nos clusters sont complémentaires des ressources informatiques centralisées de l'ONERA et du CNRS. Un renouvellement de 20 à 25% de nos machines est réalisé chaque année, afin de maintenir nos clusters à jour.

  • Computaional Clusters

Diffractomètre à rayons X

Le diffractomètre à rayons X mis en place dans le cadre d'une convention SESAME est un équipement dédié à la caractérisation de la structure atomique des matériaux. Il fait partie du laboratoire d'analyse des matériaux par diffraction des rayons X du département matériaux et structures (DMAS) de l’ONERA, et vient compléter un diffractomètre de poudres EMPYREAN et un montage LAUE pour l’orientation des monocristaux.

  • X-Ray diffactometer