Les spectroscopies de diffusion Raman et d’absorption infrarouge sont deux techniques complémentaires qui permettent notamment d’identifier un composé inconnu et de tester sa présence dans un échantillon.
Dans le cadre de l’absorption infrarouge, le matériau étudié est éclairé à l’aide d’une source infrarouge. En traversant l’échantillon, les rayonnements absorbés provoquent des vibrations faisant varier les liaisons entre les atomes. Pour la diffusion Raman, le matériau est éclairé par une lumière monochromatique fournie par un laser (visible ou UV). L’analyse de la lumière diffusée par l’échantillon révèle la présence de grains de lumière (photons), décalés d’une énergie de vibration par rapport au laser.
Ces deux techniques complémentaires permettent d’obtenir chacune un spectre de vibrations de l’échantillon étudié, différent l’un de l’autre. Ces spectres de raies sont caractéristiques du matériau, comme une empreinte digitale. Ils fournissent en particulier des informations sur sa structure électronique, notamment sur les différents types de liaisons présentes.
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Collaboration avec Arc’Antique, laboratoire de conservation-restauration et de recherche spécialisé sur le patrimoine archéologique, pour étudier l’extraction chimique du fer dans les bois archéologiques gorgés d’eau.
Exemple d’utilisation de la diffusion Raman résonante :
Dans le cadre de l’ANR Edgefiller, en collaboration avec le centre de recherche Paul Pascal (Bordeaux) et CEMES (Toulouse), la diffusion Raman résonante (Raman amplifié par absorption) a été utilisée pour analyser un objet nanométrique.
On peut voir en rouge l’obtention d’un spectre Raman d’un dogbone (nanotube de carbone effondré sur lui-même). La correspondance est faite entre l’image nanométrique AFM et la cartographie Raman pour localiser l’objet et le signal Raman correspondant.
Exemple d’utilisation du microscope infrarouge :
Dans le cadre de l’ANR Électrophone, en collaboration avec le laboratoire LPR (Rennes), deux articles ont été publiés sur l’étude en température d’une transition dans un cristal photonique [Fe(phen)2(NCS)2] :
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