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Auteur(s)
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Philippe COLOMBAN : Directeur de recherche CNRS - Laboratoire de dynamique, interaction et réactivité (LADIR), UMR7075 CNRS, Université Pierre-et-Marie-Curie (UPMC), Paris, France
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les matériaux et les dispositifs réalisés par leur association sont hétérogènes à différentes échelles, volontairement ou involontairement, ce qui influence, voire détermine de nombreuses propriétés. L'imagerie Raman en combinant la résolution optique spatiale submicronique et les informations subnanométriques pouvant être extraites des spectres apporte par sa sonde spécifique, la liaison chimique, des informations que les autres imageries ne peuvent donner.
Material and multi-material devices are heterogeneous at various scales. The heterogeneity that determines significantly material properties, results from the synthesis process and/or from a design, intentionally or not. Raman mapping combines the sub-micron optical spatial resolution with the sub-nanometre information available from Raman spectrum-modelling. This offers important information, not given by other imaging techniques because of the very specific character of the Raman probe, the chemical bond it-self.
Imagerie, spectroscopie Raman, céramique, polymères, mécanique, nanomatériaux, fibre, composites, microélectronique, contraintes
Mapping, Raman microscopy, ceramic, polymer, mechanics, nanomaterials, fibre, composites, microelectronics, stress
Domaine : Science des matériaux
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : élaboration, céramiques, polymères, composites, microélectronique
Domaines d'application : Mesures, contrôle, vieillissement, recherche
Principaux acteurs français : LADIR, UPMC-Paris ; LEPMI, INP, Grenoble ; LMOPS, Supelec, Metz
Pôles de compétitivité :
Centres de compétence :
Industriels : HORIBA Scientific (Jobin-Yvon), Renishaw, Kaiser Optical, Bruker Optics, Thermo Fischer Scientific, B Tec
Autres acteurs dans le monde :
Contact :
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- Version archivée 1 de juin 2002 par Philippe COLOMBAN
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Anharmonicité et décalage Raman sous contraintes : imager les contraintesArticle inclus dans l'offre
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4. Analyse de phases et imagerie
L'imagerie Raman est maintenant une cartographie hyperspectrale (mapping) ; l'imagerie directe par filtrage optique pour ne garder que la (ou les) composante(s) spécifique(s) d'une phase ou d'un paramètre n'est plus utilisée . L'image Raman (ou Rayleigh/Brillouin) est obtenue par construction des paramètres/grandeurs issus du spectre acquis en chaque point–mesure de la cartographie.
4.1 Analyse topologique
L'intensité du signal collecté dépend de la quantité de matière dans le volume du spot (figure 4). Cela est vrai aussi bien pour la diffusion Rayleigh élastique (c'est-à-dire une microscopie confocale utilisant une longueur d'onde bien définie, cohérente et polarisée, le faisceau laser) que pour la diffusion Raman proprement dite, inélastique portant de nombreuses informations autres que topologiques. La sélection d'une raie spécifique du spectre d'une phase permet d'imager la répartition de cette phase. La figure 5 présente quelques exemples de profil topologique (image 2D ou 3D) en utilisant le signal Raman ou Rayleigh. Ce dernier signal étant typiquement 106 fois plus intense, il est à préférer pour les simples images topologiques, très rapides et très utiles pour l'optimisation des conditions d'enregistrement des images Raman dont la durée d'enregistrement nécessitera plusieurs heures à plusieurs dizaines d'heures selon le matériau analysé, la surface et le pas de la cartographie ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LONG (D.A.) - Raman spectroscopy. - McGraw-Hill, New York (1977). TURRELL (G.), CORSET (J.). – Raman Microscopy – Developments and Applications. AcademicPress, Londres (1996).
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(2) - GOUADEC (G.), COLOMBAN (Ph.) - Raman study of nanomaterials : how spectra related to disorder, particle size and mechanical properties. - Progress in Crystal Growth & Characterization Materials, 53, p. 1-56 (2007).
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(3) - COLOMBAN (Ph.) - Analyse non destructive des objets d'art par méthodes spectroscopiques portables. - [RE 217] (2012).
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(4) - COLOMBAN (Ph.) - SiC, from amorphous to nanosized materials, the exemple of SiC fibres issued of polymer precursors. - In Silicon Carbide, MUKHERJEE (M.) Éd., Ch. 7, INTECH, p. 161-186, 978-953-307-968-4 (2011) http://www.intechopen.com.
-
(5) - GOUADEC (G.), BELLOT-GURLET (L.), BARON (D.), COLOMBAN (Ph.) - Raman mapping for the investigation of nanophased materials. - Ch. 4. In Raman Imaging , Techniques & Applications, Springer Series in Optical Sciences, Raman Imaging, A. ZOUBIR Éd., DOI :10.1007/978-3-642-28252-2_3, vol. 168,...
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