Ateliers

Cet atelier a comme objectif de présenter de façon théorique et pratique la diffraction électronique en mode précession. Il s’adresse aux utilisateurs de MET (chercheurs, thésards et ITA) qui souhaitent découvrir les possibilités de résolution de structures cristallines à partir de la diffraction électronique. La première demi-journée (lundi après-midi) sera consacrée à une introduction théorique du principe de la diffraction électronique en précession et à la présentation de quelques résultats récents obtenus avec cette technique. La deuxième demi-journée donnera l’occasion de faire des expériences en binômes sur le Philips CM300ST équipé du système "spinning star" et de faire des exploitations de données ou des simulations sur PC.

Introduction théorique (lundi après-midi) :

• principe de la diffraction en mode précession et comparaison avec la diffraction en axe de zone,
• utilisation pour la détermination du groupe d’espace,
• utilisation pour l’acquisition des intensités diffractées pour la résolution de structures,
• résultats récents obtenus à l’Institut Néel (département MCMF).

Travaux pratiques en binômes (mardi matin) :

• expérimentation sur le MET Philips CM300ST équipé du "spinning star" et d’une caméra CCD GATAN Slowscan,
• simulation de clichés de diffraction en précession,
• exploitation de données pour la détermination du groupe d’espace et/ou la résolution de structure atomique.

L’atelier "microscopie de fluorescence résolue dans le temps" est orienté vers les personnes (étudiants, ITA ou chercheurs) souhaitant utiliser l’approche FLIM dans le domaine temporel ou développer cette technique sur la base d’un microscope confocal et/ou biphotonique. L’application de FLIM pour l’étude des interactions moléculaires in vivo (FRET) ou la caractérisation du microenvironnement des sondes fluorescentes ainsi que la combinaison de FLIM avec la spectroscopie à corrélation de fluorescence (FCS) ou le déclin d’anisotropie de fluorescence (FAD) seront considérés d’un point de vue théorique et pratique.

Le programme comportera 2 heures de cours théorique suivies d’une discussion :

• rappel sur les principes de fluorescence résolue dans le temps,
• méthode de comptage de photons uniques corrélés dans le temps/espace (T(S)CSPC) en microscopie confocale, biphotonique ou plein champ,
• détection de FRET par FLIM in vivo et améliorations de la spécificité de détection,
• mesures en mode TCSPC de la FCS 2P et FAD.

4 heures de travaux pratiques seront ensuite dédiées à :

• la caractérisation de la réponse instrumentale du système pour la déconvolution des déclins de fluorescence,
• les mesures de durée de vie de fluorescence des sondes en solution et dans les cellules,
• l'étude par FRET-FLIM des protéines fluorescentes chimériques dans les cellules vivantes,
• la comparaison de l’efficacité FRET mesurée par différentes méthodes.

L'objectif de cet atelier est d'introduire le mode d'imagerie par balayage en transmission (STEM) tant du point de vue théorique que pratique, en montrant l'utilisation qui en est fait dans le cadre de la plateforme de nano-caractérisation du CEA-Minatec. L'atelier se déroulera sur 3 demi-journées et comportera environ 3 heures de cours théoriques et 8 heures de travaux pratiques sur un microscope balayage ZEISS Ultra 55 équipé d’un détecteur STEM et sur deux microscopes en transmission (FEI TITAN 300kV et JEOL 2010 FEF 200kV). Le microscope FEI TITAN devrait être équipé d’un correcteur d'aberration sonde dont le fonctionnement sera présenté. Les points suivants seront abordés :

• la formation et les réglages de la sonde (systèmes à 2 ou 3 condenseurs),
• les différents types de détecteurs annulaires,
• le ronchigramme,
• les différentes utilisations du mode STEM : imagerie chimique en basse résolution, STEM-EELS, STEM-EDX, STEM-CBED, STEM haute résolution,
• l'utilisation du correcteur d'aberration sonde,
• la simulation d'images STEM haute résolution,
• la détermination de la taille de la sonde.

L’après midi et le matin du 5 juin seront consacrés aux travaux pratiques (par groupes de 5 à 6 personnes):

• 2h sur le FEI TITAN 300 kV,
• 2h sur le JEOL 200 kV,
• 2h sur le STEM dans un MEB,
• 2h sur la théorie, en particulier la simulation de STEM haute résolution.

Ce programme pourra être adapté en fonction des souhaits des participants (à préciser lors de l'inscription).

Le but de cet atelier est de faire connaître les multiples possibilités offertes par l'ultramicrotomie. Cette technique utilisée depuis longtemps pour la préparation de coupes ultrafines (70/90 nm) observées au MET est aussi appropriée pour préparer des échantillons qui seront imagés en AFM ou en MEB. L'atelier se déroulera sur 2 demi-journées et deux ultramicrotomes UC6 (Leica), dont un équipé du système cryogénique FC6 (Leica), permettront aux animateurs d'effectuer des démonstrations sur les échantillons des stagiaires. La société Veeco mettra à la disposition des stagiaires un microscope AFM pour observer les surfaçages.

Les techniques de préparation suivantes seront abordées :

• surfaçage rapide de tous matériaux pour la microscopie à balayage,
• surfaçage spécifique à l’observation en AFM (à température ambiante, et en mode Cryo ),
• coupes à température ambiante de tous types de matériaux (y compris ceux qui paraissent trop durs …),
• coupes en mode cryo des matériaux mous.

Afin de mieux cibler l'atelier, les stagiaires peuvent préciser leurs besoins lors de l'inscription, en indiquant le type de matériel et de microscopie qui les intéressent.

Le but de cet atelier est de faire connaître les multiples possibilités offertes par l’instrument FIB (focused ion beam = faisceau d'ions focalisé). Cette technique relativement récente était principalement utilisée dans l’industrie des semi-conducteurs. Elle est devenue un outil puissant pour la recherche en micro et nano technologie. Un faisceau d’ions focalisé permet à la fois d’usiner, d’imager, de modifier une structure et d’effectuer des dépôts (Pt,W,C,SiO₂, etc.) avec grande précision. En combinant l’utilisation des faisceaux du MEB et du FIB, il est possible d’analyser et de caractériser un échantillon par toutes les méthodes classiques de la microscopie électronique à balayage en 3 dimensions.

Cette technique est idéale pour :

• L’analyse de défauts et la modification des semi-conducteurs,
• La préparation des échantillons pour la microscopie à transmission (MET),
• La caractérisation des matériaux en 2D et 3D.

Les sujets suivants seront abordés :

• Historique, principes de base, canon ionique, interaction ion-matière imagerie ionique, imagerie ionique avec He,
• Les modes de fonctionnement : imagerie, attaque, dépôt,
• Les machines à 2 faisceaux (électron & ion),
• Les applications « historiques » : micro/nano-usinage, analyse de defaults (cross-sectioning), réparation de chip etc,
• La préparation des lames pour la MET : la méthode H-bar, les différentes technique de lift off : externe ou in-situ,
• Analyse structurale en 3D, reconstruction 3D en imagerie, cristallographie (EBSD) et analyse chimique (EDS),
• Techniques accessoires : in-situ SEM-STEM, …

ImageJ, un logiciel multiplateforme, libre, gratuit et extensible :

• présentation et installation d'ImageJ
• fonctions de base : amélioration d'image, débruitage
• opérations entre images : superposition, moyenne, correction d'illumination, etc
• calibration spatiale et de densité
• détection d'objets, mesures, comptages
• modules additionnels utiles pour le microscopiste

Extension du logiciel par des macros personnalisées :

• enregistrement et édition de macrocommandes
• interaction avec l'utilisateur
• accès au système de fichiers, traitement par lots
• personnalisation de l'interface, création d'outils