Les faisceaux de neutrons - Comprendre et caractériser la matière

1 - Structure de la matière cristallisée

• 1.1 - Détermination d’une structure magnétique
  Figure 3 - Diagramme de diffraction de poudre par Nd6Fe13Si à 295 K (diffractomètre MURR, Université de Missouri, États-Unis, λ = 0,148 07 nm) Figure 4 - Dépendance en température du pic de Bragg magnétique (001) obtenue sur le diffractomètre D1B, ILL, France Figure 5 - Structure cristalline et schéma de la structure magnétique de Nd6Fe13Si Figure 6 - Diagramme de diffraction (intensité en fonction de l’angle de diffusion) de gaine de zircaloy avec diverses concentrations d’hydrogène
• 1.2 - Localiser l’hydrogène dans un alliage
  Figure 7 - Maille élémentaire de LaNi5-xSnxDy. Les tétraèdres désignent les sites pouvant être occupés par l’hydrogène
• 1.3 - Cartographie 3D des contraintes internes dans les matériaux
  Figure 8 - Schéma de l’expérience et principe du déplacement du pic de Bragg Figure 9 - Positionnement d’un engrenage sur le goniomètre échantillon d’un spectromètre pour la détermination des contraintes internes Figure 10 - Les contraintes déterminées dans l’engrenage de la figure  en fonction de la profondeur
• 1.4 - Détermination de la texture cristallographique
  Figure 11 - Schéma de la mesure : l’échantillon se trouve au centre d’un « berceau d’Euler » qui permet de l’orienter dans toutes les directions Figure 12 - Figure de pôle dans une direction (111) de la phase cubique face centrée γ d’un acier austéno-ferritique, après laminage à froid jusqu’à 80 %, d’après Figure 13 - Figure de pôle d’un alliage Fe-50 %Ni déformé puis recristallisé Figure 14 - « Thaler de Ferdinand » du XIVe siècle, conservé au Cabinet des Médailles du Künsthistorisches Museum de Vienne, Autriche Figure 15 - Figures de pôle de deux thalers. La partie haute révèle une forte texture due à un laminage, la monnaie est probablement authentique Figure 16 - Un 4 cercles sur le canal 5C2 du réacteur Orphée, à Saclay
• 1.5 - Structure d’un monocristal par diffraction sur quatre cercles
  Figure 17 - Un dimère d’aspirine, d’après Figure 18 - Probabilité de présence des atomes impliqués dans la dimérisation, d’après Figure 19 - Principe de la réflectométrie Figure 20 - Exemple de courbe de réflectivité pour une couche mince

2 - Réflectométrie. Profils de surface

• 2.1 - Application : les supermiroirs pour guides à neutrons
  Figure 22 - Exemple de courbe de réflectivité pour un supermiroir, comparée à un miroir standard, recouvert de nickel
• 2.2 - Application : les dispositifs en couches minces à magnétorésistance géante
  Figure 23 - Principe d’une tête de lecture GMR Figure 24 - Courbes de réflectivité sur un couche magnétorésistive géante servant pour les têtes de lecture de disque dur, d’après

3 - Diffusion à « petits angles »

• 3.1 - Complexes de protéines et polyélectrolytes
  Figure 25 - Diffusion des neutrons par les composants isolés du système, en fonction du vecteur de diffusion Figure 26 - Représentation des complexes lysozyme PSSNa dans trois cas Figure 27 - Diffusion des neutrons en fonction du vecteur de diffusion dans le cas de la figure  c , chaînes courtes, large excès de charges négatives
• 3.2 - L’intégrité de cordages et leur microstructure
  Figure 28 - Une corde en Nylon représentée à différentes échelles Figure 29 - Fonction de corrélation axiale décrivant l’empilement des plaquettes d’une corde en Nylon qui a subi divers lavages
• 3.3 - Croissance d’agrégats dans des aciers irradiés
  Figure 30 - Diffusion par une matrice ferromagnétique contenant des agrégats non magnétiques, observée dans un détecteur bidimensionnel d’un appareil de diffusion de neutrons aux petits angles (DNPA) Figure 31 - Différence entre l’intensité diffusée perpendiculairement et parallèlement au champ magnétique, en fonction du vecteur de diffusion, dans un acier renforcé par des particules d’oxyde
• 3.4 - Évolution microstructurale de défauts dans les pistons de moteurs de compétition automobile
  Figure 32 - Régions étudiées dans la couronne d’un piston neuf, avec pour chacune un diagramme de diffusion typique Figure 33 - Intensité diffusée au centre du piston, en fonction du vecteur de diffusion

4 - Dynamique

• 4.1 - Dynamique des modes collectifs. Le spectromètre trois axes
  Figure 35 - Structure de MnTe
• 4.2 - Magnons de MnTe en couche mince
  Figure 36 - Exemples de mesures dans MnTe obtenues par la méthode à E constant Figure 37 - Principe de la monochromatisation des neutrons par temps de vol
• 4.3 - Dynamique diffusive. Le spectromètre quasi élastique à temps de vol
  Figure 38 - Une partie des 400 détecteurs du spectromètre Mibémol au LLB
• 4.4 - Diffusion de l’eau dans le ciment
  Figure 39 - Spectres quasi élastiques mesurés pour un même transfert de moment de 0,069 nm-1 en fonction de la durée de vieillissement Figure 40 - Évolution temporelle de la fraction d’eau immobile p à deux températures différentes. L’une d’entre elles correspond à l’ajout d’un additif dans l’échantillon