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Caract€risation microstructurale des Mat€riaux – Analyse par les rayonnements X

Caract€risation microstructurale des Mat€riaux – Analyse par les rayonnements X et €lectronique. Par Claude ESNOUF BrochÄ Paru le 1 er septembre 2011 Editeur : PPUR Collection : METIS LyonTech ISBN : 978-2-88074-884-5 Nb. de pages : 579 pages Dimensions : 16cm x 24cm x 3cm TABLE DES MATIERES AVANT-PROPOS INTRODUCTION CHAPITRE 1 : ELEMENTS DE CRISTALLOGRAPHIE 1.1 R€seau de translation 1.1.1 D€finitions 1.1.2 Classifications des cristallographes 1.1.3 Sym€tries de r€seau et de groupe ponctuel 1.1.4 Op€rations de sym€trie de r€seau 1.1.5 R€seaux cristallographiques 1.2 Groupes ponctuels ou classes cristallines 1.2.1 Construction des groupes ponctuels 1.2.2 Les 32 groupes ponctuels 1.3 Groupes d’espace tridimensionnels 1.3.1 Longueur d’onde associ€e 1.3.2 Op€rateurs de sym€trie microscopique 1.3.3 Construction des groupes spatiaux 1.3.4 Lecture des Tables Internationales de Cristallographie 1.4 Indexation et repr€sentation des plans r€ticulaires 1.4.1 Indices de MILLER 1.4.2 Espace et r€seau r€ciproques 1.4.3 Projection st€r€ographique 1.5 Bibliographie CHAPITRE 2 : DIFFRACTION PAR LES CRISTAUX 2.1 Diffusion atomique et diffraction par un cristal 2.1.1 Origine de la diffusion 2.1.2 Diffraction par un cristal 2.2 Conditions de diffraction 2.2.1 Conditions de LAUE 2.2.2 Conditions de BRAGG 2.2.3 Conditions d’EWALD 2.3 Amplitude diffract€e 2.3.1 D€finitions 2.3.2 Facteur de structure 2.3.3 Facteur de forme 2.3.4 Intensit€ diffract€e - Loi de FRIEDEL 2.3.5 Transform€e de FOURIER de l’intensit€ – Fonction de PATTERSON 2.4 Bibliographie CHAPITRE 3 : RADIOCRISTALLOGRAPHIE X 3.1 Principaux rayonnements 3.1.1 Propri€t€s g€n€rales 3.1.2 Notions de base de l’interaction rayonnement-matiƒre 3.2 Radiocristallographie X 3.2.1 Production des rayons X 3.2.2 D€tection des rayons X 3.2.3 Optique pour rayons X 3.2.4 Filtrage par absorption s€lective 3.2.5 Unit€s utilis€es en radioprotection 3.2.6 Base physique de la diffusion coh€rente des rayons X 3.2.7 Diffusion incoh€rente 3.2.8 Diffusion anomale 3.2.9 Installations pour la radiocristallographie X 3.3 M€thodes exp€rimentales d’€tude des cristaux par diffraction des rayons X 3.3.1 Position du problƒme 3.3.2 M€thode des poudres 3.3.3 M€thode du sin2pour la mesure des contraintes 3.3.4 M€thode du cristal tournant 3.3.5 M€thode des LAUE 3.3.6 Cas des textures 3.3.7 M€thode par diffraction rasante (GIXRD et GISAXS) 3.3.8 R€flectom€trie 3.3.9 Diffusion centrale 3.3.10 D€termination structurale de structures complexes – M€thode directe de l’atome lourd 3.4 Techniques d’€tude des mat€riaux par imagerie X 3.4.1 Radioscopie et tomographie X 3.4.2 Topographie X 3.4.3 Microscopie X 3.4.4 Ptychographie X 3.5 Bibliographie CHAPITRE 4 : DIFFRACTION PAR LES RAYONNEMENTS CORPUSCULAIRES 4-1 Diffusion €lectronique et neutronique 4.1.1 Facteurs de diffusion 4.1.2 Caract€ristiques particuliƒres 4-2 Diffraction €lectronique 4.2.1 Principe de la m€thode 4.2.2 Mode op€ratoire de la diffraction €lectronique 4.2.3 Ph€nomƒne de double diffraction 4.2.4 Exploitation du ph€nomƒne de diffusion in€lastique – Lignes de KIKUCHI 4.3 M€thodes exp€rimentales d’€tude des cristaux par diffraction €lectronique 4.3.1 Diffraction conventionnelle 4.3.2 Diffraction en faisceau convergent 4.3.3 Diffraction par pr€cession 4.4 D€terminations permises par la diffraction €lectronique 4.4.1 Identification d’une substance 4.4.2 Orientation d’un cristal 4.4.3 D€terminations structurales 4.4.4 Mesure de l’€paisseur d’un objet 4.4.5 Analyse des d€fauts par LACBED 4.5 Exemples illustratifs 4.5.1 D€p„ts cristallins 4.5.2 Fine pr€cipitation de CrN dans un alliage Fe-3%Cr 4.5.3 Relations cristallographiques entre grains (cas du d€p„t Nb/Cu) 4.5.4 D€termination des sym€tries cristallines d’un compos€ non r€pertori€ 4.6 Bibliographie CHAPITRE 5 : IMAGERIE ELECTRONIQUE 5.1 Pr€sentation g€n€rale des imageries €lectroniques 5.1.1 Pourquoi l’imagerie €lectronique ? 5.1.2 Optique €lectronique 5.1.3 Pouvoir s€parateur th€orique 5.1.4 Diff€rents types d’imagerie €lectronique 5.1.5 Diff€rents modes d’imagerie €lectronique 5.2 Production du faisceau - Le canon … €lectrons 5.2.1 Filament et pointe €mettrice 5.2.2 Emission €lectronique 5.2.3 Canon … €lectrons 5.2.4 Brillance des sources 5.2.5 Dispersion €nerg€tique du faisceau - Coefficient d’aberration chromatique 5.3 Imagerie €lectronique … balayage 5.3.1 Constitution du microscope 5.3.2 Taille de sonde - R€solution intrinsƒque 5.3.3 Profondeur de champ 5.3.4 Distance de travail 5.3.5 R€solution selon les diff€rents modes 5.3.6 Modes de travail - Contraste des images 5.4 Imagerie €lectronique en transmission 5.4.1 Constitution du microscope 5.4.2 Observation des mat€riaux en imagerie conventionnelle (METC.CTEM) 5.4.3 Th€ories du contraste des images en METC 5.4.4 Exemples illustratifs en METC 5.4.5 Contraste des images en imagerie de haute r€solution (METHR/HRTEM) 5.4.6 Fonction de transfert 5.4.7 Exemples illustratifs en METHR 5.4.8 Microscopie par contraste de FRESNEL 5.4.9 Microscopie de LORENTZ - Observation des domaines magn€tiques 5.4.10 Holographie €lectronique 5.4.11 Imagerie en champ sombre annulaire (ADF/HAADF) 5.4.12 Tomographie €lectronique 5.4.13 Pr€paration des objets 5.5 Bibliographie du chapitre 5 CHAPITRE 6 : SPECTROSCOPIES X ET ELECTRONIQUE 6.1 G€n€ralit€s 6.2 Spectroscopie X 6.2.1 Spectroscopie EDS (ou EDX) 6.2.2 Spectroscopie WDS (ou WDX) 6.2.3 Fluorescence X 6.2.4 Spectroscopie X induite par irradiation de particules 6.3 Spectroscopie d’€mission 6.3.1 Spectroscopie de photo€mission (XPS ou ESCA) 6.3.2 Spectroscopie AUGER 6.4 Spectroscopie d’absorption 6.4.1 Introduction 6.4.2 Spectroscopie d’absorption X 6.4.3 Spectroscopie de pertes d’€nergie des €lectrons (EELS) 6.4.4 Comparaison XAS et EELS 6.5 Bibliographie ANNEXE A : RESEAUX ET GROUPES A DEUX DIMENSIONS ANNEXE B : TRANSFORMEE DE FOURIER, PRODUIT DE CONVOLUTION ET FONCTION DE PATTERSON B.1 Propri€t€s B.2 Exemples de transform€es B.3 Produit de convolution B.4 Fonction de PATTERSON ANNEXE C : COEFFICIENT DE DEBYE-WALLER ANNEXE D : RAPPELS SUR LA STRUCTURE ELECTRONIQUE D’UN ATOME ANNEXE E : OPTIQUE DIFFRACTIVE : RESEAUX ZONES ET LENTILLE DE FRESNEL ANNEXE F : FACTEUR DE FORME ET GEOMETRIE DU CRISTAL ANNEXE G : RELATION FACTEUR DE DIFFUSION ELECTRONIQUE ET POTENTIEL ANNEXE H : FACTEUR DE DIFFUSION ELECTRONIQUE DANS LE MODELE DE WENTZEL-YUKAWA ANNEXE I : CORRECTEURS D’ABERRATIONS ANNEXE J : COMPLEMENTS A L’IMAGERIE DE HAUTE RESOLUTION J.1 D€phasage r€sultant d’une aberration J.2 Fonction de transfert et d€focalisation de SCHERZER J.3 Coh€rence spatiale partielle J.4 Coh€rence temporelle partielle J.5 Fonction de transfert d’un microscope r€el J.6 Transform€e de FOURIER d’un potentiel sinuso†dal en sortie de l’objet J.7 Approche g€n€rale de la construction de l’image J.7 Transform€e de FOURIER de l’image ANNEXE K : REGLE D’OR DE FERMI ET SECTIONS EFFICACES DE PERTES K.1 Probabilit€ de transition K.2 Excitation €lectronique K.3 Excitation photonique K.4 Comparaison des deux modes d’excitation EXERCICES ET LEURS SOLUTIONS: EX.1 : Structures cristallines simples EX.2 : Sites dans les structures simples EX.3 : R€seaux … deux dimensions EX.4 : Modƒle cristallographique de la Wurtzite ZnS EX.5 : Op€rateurs de sym€trie EX.6 : Changement de base EX.7 : R€seau r€ciproque EX.8 : Cristaux R EX.9 : Projection st€r€ographique d’un cristal quadratique EX.10 : Facteur de structure EX.11 : D€termination structurale de Al3BC par diffraction X EX.12 : Orientation d’un monocristal de silicium EX.13 : Diffusion … force centrale EX.14 : Diffraction €lectronique du cobalt dans le cermet WC-Co. EX.15 : Zones de LAUE de l’or EX.16 : Imagerie de haute r€solution de l’alliage Fe-Al EX.17 : Analyse EDX du chrysotile EX.18 : Analyse XPS du chrysotile EX.19 : Analyse AUGER d’un verre et des oxydes de cuivre DEFINITIONS ET VALEURS DE QUELQUES GRANDEURS PHYSIQUES uploads/Finance/ cesnouf-caracterisation-microstructurale.pdf