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Caractérisation des nano-objetsArticle de référence | Réf : NM7050 v1
Auteur(s) : Sébastien DUCOURTIEUX, Benoît POYET
Date de publication : 10 août 2013
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Nanosciences et nanotechnologies (149 articles en ce moment)
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À l’échelle du nanomètre, le microscope à force atomique métrologique est le moyen de raccordement des mesures dimensionnelles au Système international d’unités. Il fait le lien entre, d’une part les utilisateurs de microscopes à champ proche à la base de la pyramide de traçabilité et, d’autre part, l’unité de longueur au sommet de la pyramide de traçabilité. Il s’agit d’un instrument de mesure dédié à l’étalonnage des étalons de transferts utilisés dans le domaine des nanosciences et nanotechnologies.
Un microscope à force atomique métrologique (mAFM, pour metrological atomic force microscope) ne diffère d’un AFM traditionnel (même principe de fonctionnement) [R 1 394] que par la nécessité – fondamentale – de renvoyer précisément une mesure dimensionnelle, au sens métrologique du terme. Il doit donc réaliser des mesures quantitatives pour lesquelles la traçabilité au SI est assurée et l’incertitude de mesure quantifiée. De façon schématique (figure 3), on peut définir un AFM métrologique comme un AFM traditionnel auquel sont intégrées des fonctions métrologiques qui doivent garantir la traçabilité des mesures dimensionnelles. Ce contrôle est assuré à l’aide de capteurs de position étalonnés qui mesurent en temps réel la position relative de la pointe par rapport à l’échantillon lors du balayage. Ainsi à chaque pixel de l’image correspondent des coordonnées XYZ fournies par des capteurs étalonnés. La mesure dimensionnelle réalisée par un AFM métrologique est donc directement traçable à la définition du mètre. L’ensemble de l'instrument est ensuite caractérisé et étalonné. L’objectif est alors de constater puis de réduire, si cela est possible, les écarts de mesure en travaillant sur les caractéristiques intrinsèques de l'instrument (réglage des paramètres d’étalonnage,...
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NANOSCIENCES ET NANOTECHNOLOGIES
(1) - The Royal Society & The Royal Academy of Engineering - Nanoscience and nanotechnologies : opportunities and uncertainties - http://www.nanotec.org.uk/finalReport.htm (juillet 2004).
(2) - TODUA (P.-A.) - Metrology and standardization in nanotechnologies and the nanoindustry - Meas. Tech. Vol 51, N° 5, 462-469 (2008).
(3) - SCHRURS (F.), LISON (D.) - Focusing the research efforts - Nature Nanotechnology, vol. 7 (septembre 2012).
(4) - Nanometrology - Smart Materials Bulletin, vol. 4, 7-10 (avril 2002).
(5) - Bureau international des poids et mesures (BIPM) - Le Système international d’unités - 8e édition (2006).
(6) - * - Comptes Rendus de la 17e CGPM (1983), 97 (1984).
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