Acquis d'apprentissage

Ce cours est destiné à familiariser les étudiants aux différentes techniques d'analyse de surfaces et d'interfaces utilisant des faisceaux d'électrons et des faisceaux d'ions de basse et haute énergie.

Objectifs

Donner aux étudiants du master en physique en FA une connaissance théorique des méthodes principales d'analyse de surfaces et d'interfaces, utilisées pour la recherche académique et industrielle.

Contenu

Spectroscopies électronique et ionique à basse énergie (L. Houssiau, 15h)

  1. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)
  2. Auger electron spectroscopy (AES)
  3. Secondary ion mass spectrometry (SIMS et ToF-SIMS)
  4. Low energy ion scattering (LEIS)

Spectrométries ioniques à haute énergie (J. Colaux, 15h)

  1. Interactions des ions avec la matière (perte d'énergie, étalement énergétique, sections efficaces de réactions)
  2. Détection de rayonnements ou de particules (chargées ou non)
  3. Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS)
  4. Elastic Recoil Detection (ERD)
  5. (Resonant) Nuclear Reaction Analysis (NRA ou RNRA)
  6. Particle-Induced X- or Gamma-ray Emission (PIXE ou PIGE)
  7. Synergie des techniques IBA (Total-IBA)

 

Méthodes d'enseignement

Cours magistral, illustré principalement par des présentations PowerPoint.

Méthode d'évaluation

Spectroscopies électronique et ionique à basse énergie (L. Houssiau; 50% de la note globale)

L'évaluation se fera sous la forme d'un examen oral avec préparation (en session de janvier ou août).


Spectrométries ioniques à haute énergie (J. Colaux; 50% de la note globale)

L’examen oral est organisé en session et prend la forme d’une discussion autour d’un article scientifique portant sur l’analyse de spécimens par faisceau d’ions à haute énergie. La thématique de l’article est libre (par exemple : sciences des matériaux, sciences du patrimoine, métrologie, sciences de la vie, géologie…), à condition que l’article ait été publié au cours des dix dernières années.

Chaque étudiant sélectionne lui-même un article dans la littérature scientifique et le soumet à J. Colaux pour validation, au plus tard le dernier jour du quadrimestre concerné par cette unité d'enseignement. Un même article ne peut être présenté par plusieurs étudiants.

L’évaluation consiste à discuter les choix méthodologiques et scientifiques opérés par les auteurs, sur la base d’un support préparé à l’avance (PowerPoint ou équivalent).

Sources, références et supports éventuels

Physique nucléaire 1re partie (G. Terwagne - Librairie des Sciences, FUNDP) Physique nucléaire 2e partie (G. Terwagne - Librairie des Sciences, FUNDP)

Langue d'enseignement

Français