Groupe de Physique des Matériaux - UMR CNRS 6634

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Méthodologie de l’instrument et modélisation

par LABGPM - publié le , mis à jour le

Evaporer un métal n’est pas évaporer un SC ou un oxyde. Il en va de même pour la reconstruction des images 3D qui implique des questions de plus en plus ouvertes sur la physique et la métrologie de l’instrument. En effet, si pour un matériau homogène, l’évaporation par effet de champ est assez bien comprise, les structures complexes des dispositifs analysés à l’heure actuelle pousse la technique dans ses retranchements.

De plus, les sondes actuelles à grand champ de vision, pose la question des limites de validité des algorithmes de reconstruction utilisés. Enfin, la physique de l’évaporation laser, nous l’avons vu, pose le problème de l’influence de la température élevée sur la qualité des images.


Modélisation de la séquence d’évaporation d'une barrière tunnel multicouche FeCoB /FeCo /MgO /FeCo /FeCoB /IrMn

Figure 4. Modélisation de la séquence d’évaporation d’une barrière tunnel multicouche FeCoB /FeCo /MgO /FeCo /FeCoB /IrMn

L’une des activités de l’équipe, reconnue à l’échelle internationale est la compréhension des mécanismes de formation des images. M. Gruber, étudiante en thèse, développe des modèles plus raffinés dans le but d’évaluer les limites intrinsèques de l’instrument en termes de résolution spatiale et de quantitativité. Rappelons que la sonde est une technique de mesure locale et que les deux aspects sont indissociables. Le modèle développé explique les phénomènes physiques qui distordent les images. Ce modèle inclut les champs d’évaporation intrinsèques des atomes, mais aussi la cristallographie et la température de l’échantillon. Un exemple est présenté sur la Fig. 4, l’évaporation de couches de MgO entre des couches à base de Fer s’accompagne d’une modification continue de la forme de l’échantillon, ce qui donne lieu à des phénomènes de grandissements locaux (induits par les rayons de courbures locaux de la surface) ainsi qu’à des artefacts de reconstruction en profondeur. Cette modélisation nous aide à développer de nouveaux algorithmes de reconstruction plus adaptés.