Microscopie à électrons lents holographique – HoloLEEM

La recherche de nanomatériaux innovants favorise le développement de nouvelles techniques de microscopie. Dans cette perspective, nous souhaitons développer un prototype d'instrument combinant les principes de l’Holographie et ceux de la Microscopie à Electrons Lents (LEEM).
La Microscopie à Electrons Lents (LEEM) est une technique puissante d'imagerie in situ et en temps réel de la surface des nanomateriaux. Des processus tels qu’une réaction chimique, la croissance de nanostructures ou de films minces sont couramment étudiés. Pour accéder à la phase de l'onde électronique et mesurer de nouvelles propriétés physique nous proposons d’introduire un biprisme électrostatique à l'intérieur du microscope et d’utiliser les propriétés de cohérence du faisceau d'électrons pour réaliser des interférences électroniques sur le principe de l'holographie « hors-axe ». Cela conduira à un microscope unique au monde et une percée dans la capacité à mesurer in situ des propriétés magnétiques, électriques et structurales sur la même zone de l'échantillon avec une résolution latérale nanométrique et une résolution verticale sub-Angstrom. Après des expériences tests pour caractériser les performances ultimes du microscope, nous étudierons les propriétés de nanomatériaux innovants tels des ceux de gaz électroniques bidimensionnels à la surface de semi-conducteur ou d’oxyde, la ferroélectricité, le ferromagnétisme ou encore les déformations de surface induites par un réseau de dislocations formé par collage moléculaire (wafer de silicium).