Imagerie thermique en champ proche
Transferts de chaleur à l'échelle du nanomètre

Les techniques optiques (caméra infrarouge, réflectométrie) sont couramment utilisées pour cartographier la température sur des dimensions microniques. Cependant, la diffraction limite leur résolution spatiale à environ une longueur d'onde. Ainsi, on ne peut pas espérer observer une image directe dans l'infrarouge avec une résolution meilleure que 10 µm si l'on travaille dans la bande 8 à 12 µm. Une meilleure résolution est couramment obtenue en détectant la réflectivité d'un faisceau visible focalisé sur une tache de 1 µm. On peut alors déplacer ce faisceau afin de réaliser une cartographie avec une résolution de 1 µm. Cette technique permet de remonter au champ de température en tirant partie de la variation de réflectivité en fonction de la température. Pour atteindre des échelles nanométriques, il faut passer aux microscopies à sonde locale. Un exemple type de microscopie à sonde locale est la microscopie à force atomique dont l'objet est d'obtenir la topographie de surface en contrôlant la force appliquée sur l'échantillon par une pointe de rayon de courbure nanométrique. Un laser détecte la déflexion du levier portant la pointe. Le signal est ensuite réinjecté dans une boucle de contre-réaction de manière à déplacer verticalement le support de la pointe et maintenir constante la force de contact. L'image du signal de déplacement vertical correspond alors à la topographie de la surface balayée.

La microscopie thermique à balayage consiste à remplacer la pointe de microscopie à force atomique qui est une simple pyramide inversée, par une sonde permettant de mettre en contact avec l'échantillon un élément dont on mesure la résistance électrique ou un thermocouple comme le représente la figure ...