Microsocopie de Force Atomique
AFM Dimension 3100 (Bruker)
Description de l’instrument :
Le microscope de force atomique Dimension 3100 (Bruker) permet de cartographier la topographie de la surface d’un échantillon, ainsi que certaines propriétés physiques et mécaniques, avec des champs d’observation allant de 30 µm à quelques dizaines de nanomètres.
Plusieurs modes sont disponibles : tapping, contact, EFM, MFM.
Accessoires : cellule pour expérimentation en milieux liquides, caisson anti-vibrations, porte-échantillon rétro-éclairé pour lames minces d’épaisseur standard.
Principe de l’analyse :
Un microscope de force atomique est essentiellement constitué d’une pointe très fine fixée sous un bras de levier micrométrique ; lorsque ce levier balaye la surface d’un échantillon, la mesure de sa déflexion permet de cartographier la topographie de la surface et donne accès à certaines de ses propriétés physiques et mécaniques.
- Mode Contact. La pointe reste en permanence au contact de l’échantillon au cours du balayage, la déflexion verticale est maintenue constante et le déplacement en z du levier fournit donc une image directe de la topographie de la surface de l’échantillon (la déflexion horizontale renseigne alors sur la friction entre la pointe et la surface). Ce mode offre aussi la possibilité de réaliser des courbes ponctuelles d’approche-retrait, qui permettent de déterminer localement certaines propriétés (déformations inélastique et élastique, force d’adhésion entre la pointe et la surface, etc.). Son principal inconvénient est la dégradation rapide des échantillons/pointes fragiles, et les artefacts qui en résultent.
- Mode Tapping. La pointe oscille à fréquence de résonance du microlevier, et n’est donc plus qu’en contact intermittent avec la surface. La topographie de l’échantillon peut donc être imagée avec un minimum de dégradations ; le retard de phase (signal d’erreur), renseigne en outre sur les contrastes de viscoélasticité.
- Mode MFM. La pointe, magnétisée, oscille à fréquence de résonnance du microlevier et balaye à altitude constante (mode non-contact) la surface d’un échantillon magnétique. Les modulations de fréquences causées par les interactions magnétiques pointe/surfaces permettent alors de cartographier les variations de champs magnétiques locaux.
Résolution latérale : elle dépend de la nature de l’échantillon, du type/rayon de courbure de la pointe.
Contacts :
Julius NOUET – 01 69 15 61 21 – Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser. (responsable scientifique et technique)
Analyses élémentaires et isotopiques majeurs à ultra-traces en solution et par ablation laser
Spectromètre de masse à source « plasma » Haute Résolution Thermo Element XR couplé avec un système de dernière génération de laser ablation excimer
(Laser Ablation Induced Coupled Mass Spectrometer High Resolution LA-ICPMS-HR)
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Description de l’instrument :
Cet instrument permet l’analyse isotopique et élémentaire des éléments majeurs à ultra-traces (cations) un spectromètre de masse ICP-MS à secteur magnétique permettant de séparer avec précision les faisceaux d’ions avec des résolutions en masse possibles (: 300, 4000 et 10000, largement supérieures à celle d’un ICP-QMS) permettant de corriger certaines interférences isobariques. Cet instrument est caractérisé par un faible bruit de fond, une très faible limite de détection à 1 ppq (10-15 g de l’élément/g de l’échantillon) avec une grande stabilité du signal (2% RSD sur 24h). Les protocoles analytiques s’adaptent très facilement en fonction des besoins de chaque utilisateur, leur permettant de déterminer de très faibles concentrations d’éléments majeurs à traces et les rapports isotopiques (jusqu’à 1% RSD). L’échantillon est introduit dans l’ICPMS-HR soit en solution (à l’aide d’un passeur automatique) soit par un gaz portant les éléments ablatés à l’échantillon par le laser Excimer 193 nm CETAC.
Analyses réalisées sur l’instrument :
Ces caractéristiques techniques ouvrent l’analyse précise aux thématiques suivantes :
- Solution et sols : mesure des concentrations des métaux dans les phases dissoutes allant de 0,1 µg/l à plusieurs/quelques centaines de µg/l (Cu, Zn, Fe, As) et des rapports isotopiques pour certains comme le Pb. Analyse de particules porteuses micrométriques.
- Eaux de mer : quantification des éléments des Terres Rares par injection directe.
- Matrices carbonatées biogéniques (coraux, foraminifères, sédiments, calcite, dolomite…) : mesure d’éléments mineurs et traces (ng/g : U, µg/g : B, Li, Cd, mg/g : Mg, Sr) dans des coraux et des échantillons de très petite taille (e.g., foraminifères planctoniques : 100 µm, 10 µg ; foraminifères benthiques : 100 µm, 50 µg) pour la mesure des rapports Li/Mg, B/Ca, et des concentrations de Mg, Sr, Ba, U, Mn, et Terres Rares avec des précisions de l’ordre de 0,5 %. Mesure des rapports isotopiques de l'U, du Th, du Pa, pour la datation U-Th de coraux et la paléohydrologie des océans avec une reproductibilité externe de l’ordre de 0,5 ‰.
- Matrice minérale (apatite, zircon, ciment diagénétique) : mesure des éléments majeurs, mineurs et traces par solution et laser, sur des échelles de concentrations variables à très faibles concentrations (U, Th, éléments des Terre Rares concentrés en ppm, ppb pour des échantillons de tailles micrométriques). Rapports isotopiques U/Pb mesurés par ablation laser (ppm, 100 microns)
Contacts :
ICPMS : Sophie Sepulcre Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.
Système laser et ICPMS : Cécile Gautheron Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.
Système laser : Guillaume Delpech Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.