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Nant’Themis

Spécifications techniques

Le Nant’Themis est équipé d’un canon Schottky X-FEG (haute brillance et grande stabilité), d’un monochromateur (résolution en énergie atteignable < 100 meV) et d’un correcteur sonde (résolution 60 pm @ 300 kV en STEM). Il est aligné à des tensions d’accélération de 300, 200 et 80 kV choisies en fonction de l’échantillon et des techniques mises en œuvre pour le caractériser.

En plus de la diffraction électronique et de l’imagerie « classiques », d’autres techniques plus récentes ou en cours de développement sont utilisables.

On peut citer entre autres :

la tomographie avec l’utilisation de logiciels d’acquisition de données et de reconstruction (TEM et STEM) ;
la précession électronique (notamment pour la cristallographie électronique) et la cartographie de phases et d’orientations (Digistar et Astar de Nanomegas) ;
la spectroscopie EDX (système SuperX à 4 détecteurs) : analyse élémentaire quantitative, cartographie, reconstruction 3D ;
l’imagerie des éléments légers en STEM (iDPC) ;
l’acquisition d’images ultrarapides, mode « in situ » : jusqu’à 300 images/s en 512*512 pixels avec la caméra Gatan OneView IS ;
l’imagerie de diffraction en mode STEM (Gatan STEMx).

Le Nant’Themis est un des premiers microscopes en Europe équipé d’une configuration associant un filtre en énergie très haute résolution (Gatan GIF Quantum 966 ERS) à une caméra à détection directe des électrons (Gatan K2 Summit) en supplément de la caméra CCD classique. Cette technologie de caméra améliore largement la résolution en énergie et le rapport signal sur bruit des spectres de perte d’énergie des électrons (EELS) par rapport à une caméra CCD. Il devient alors possible de caractériser par EELS des échantillons très sensibles au faisceau d’électrons.

Sept porte-objets sont disponibles en fonction des applications :

analyse EDX : simple tilt (ST) (+-35°) et double tilt (DT) (+-35°, +-30°) ;
tomographie à température ambiante ou à froid : ST (+-75°) et ST cryotransfert (+-80°) ;
caractérisation d’échantillons sensibles à l’air : transfert sous vide ou atmosphère contrôlée DT (+-35°, +-30°) ;
chauffage (1200 °C max.) Technologie MEMS avec polarisation possible ;
« open cell » pour études operando : sonde électrique (pointe STM) et module potentiostat/galvanostat.

Autre équipement de microscopie MET

Hitachi H9000NAR

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Le microscope Nant’Themis a été financé par le Contrat de Plan Etat-Région (CPER) 2015-2020. La Délégation Régionale CNRS DR17 a pris en charge une grande partie des travaux d’aménagement de la salle du MET et des accès extérieurs.