Les études de surface et d'interface nécessitent l'utilisation de multiples techniques d'analyse, chaque instrumentation ne fournissant que des résultats partiels, basés sur l'interaction du matériau étudié avec un milieu de sondage. Le Compendium of Surface & Interface Analysis, récemment publié, comprend 134 chapitres, chacun consacré à une technique spécifique [1].
L'analyse élémentaire joue ici un rôle essentiel, d'abord pour évaluer la composition chimique des matériaux étudiés, mais aussi pour comprendre la migration des éléments en profondeur dans les environnements corrosifs. Elle permet également de détecter des inhomogénéités locales susceptibles d'induire une fragilité, afin d'évaluer la réactivité des surfaces en ligne ou d'optimiser et de contrôler les méthodes de dépôt (telles que la galvanoplastie, le dépôt physique en phase vapeur (PVD), l'alginate de lithium (ALD), etc.).
HORIBA propose de multiples techniques élémentaires avec ICP (AESEC), GDOES, analyseurs de combustion (pour C/S et O/N/H), µXRF et XRF en ligne mais aussi d'autres techniques comme Raman ou Ellipsométrie qui sont extrêmement précieuses pour l'analyse de surface et d'interface de films minces et épais.
Le couplage de techniques (comme par exemple GD et Raman) est également un atout ouvrant une vision multidimensionnelle sur les matériaux étudiés aux échelles micro et macro.
La spectroscopie d'émission optique à décharge luminescente (GDOES) permet l'analyse en profondeur des matériaux solides, en mesurant les concentrations élémentaires en fonction de la profondeur. Les instruments GDOES sont utilisés dans les universités où ils contribuent au développement de nouveaux matériaux avec des revêtements à l'échelle nanométrique et supérieure, ainsi que dans l'industrie pour surveiller la fabrication de dispositifs photovoltaïques, comprendre l'origine de la corrosion, évaluer la composition des métaux précieux, contrôler la fabrication de disques durs ou de LED, améliorer les batteries au lithium, etc.
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Animé par Patrick CHAPON, ce webinaire présentera la puissante combinaison de la spectroscopie GDOES et Raman pour l'analyse simultanée des profils élémentaires et moléculaires en profondeur. La spectroscopie GDOES permet une analyse élémentaire ultra-rapide à l'échelle nanométrique, tandis que la spectroscopie Raman apporte une compréhension moléculaire, idéale pour les multicouches complexes comme les empilements polymère-métal. Les participants découvriront comment cette double approche répond aux défis analytiques de la science des matériaux et de la recherche sur les surfaces et les interfaces.
Regardez le replaypar Suyeon LEE
Le profilage en profondeur des revêtements organiques est complexe en raison de l'érosion lente et irrégulière des matériaux à base de carbone. HORIBA France SAS a développé et breveté une méthode GDOES ajoutant de l'oxygène au plasma d'argon, améliorant ainsi l'efficacité et l'uniformité de la pulvérisation cathodique. Appliquée aux échantillons multicouches de Renault, elle permet une analyse précise et reproductible des empilements combinant couches organiques et inorganiques. Cette approche est particulièrement utile aux secteurs de l'automobile, de l'aéronautique, de l'électronique et du photovoltaïque, où une caractérisation précise des couches est essentielle.
Lire la note d'applicationpar Suyeon LEE
Ce travail combine la spectroscopie GDOES avec un mélange Ar/O₂, la spectroscopie Raman et la µXRF pour caractériser les revêtements multicouches organiques/inorganiques complexes. Le mélange Ar/O₂ assure une pulvérisation uniforme, tandis que les spectroscopies Raman et µXRF permettent une analyse non destructive à l'intérieur du cratère. Des résultats Raman et XRF identiques confirment l'absence d'altération chimique, validant ainsi l'intégrité de la couche. Cette approche permet un profilage précis en profondeur et une évaluation fiable des matériaux, idéale pour des applications avancées telles que les revêtements automobiles, la R&D et le contrôle qualité.
Lire la note d'applicationGDOES vous offre un moyen de caractériser la surface des sous-couches en analysant les cratères GDOES à l'aide de Raman et de µXRF, confirmant l'absence d'altération de la surface dans les revêtements organiques/inorganiques complexes.
Chercheur principal en science des matériaux, Université de Séville, Espagne
J'utilise GDOES depuis plus de dix ans. Durant cette période, j'ai exploité les capacités exceptionnelles de cet équipement pour obtenir des profils de profondeur compositionnels détaillés sur des revêtements ultra-minces (quelques nanomètres) et épais (plusieurs centaines de microns). De nombreux échantillons ont été testés, notamment des couches métalliques, des oxydes, des nitrures, des hydrures et des empilements multicouches. De plus, j'ai participé activement au développement d'algorithmes de calibration d'éléments légers (nitrures) et de déconvolution afin d'améliorer la résolution de surface du système. Suite à ces études, nous avons rédigé en 2010 une étude comparative des techniques RBS, SIMS, XPS et GDOES pour le profilage de profondeur multicouche (doi : 10.1007/s00216-009-3339-y).
Après une pause de près de 10 ans dans mes activités de GD, je les ai repris en 2025 et j'ai hâte d'essayer les nouvelles avancées de la technique (Profilage par Interférométrie Différentielle (DiP), anodes plus petites…)
L'application de la spectroscopie d'émission optique à plasma inductif (ICP-OES) à la caractérisation avancée des batteries, des matériaux recyclés, des matières premières critiques et du support dans le domaine nucléaire offre des capacités analytiques inégalées. Ce webinaire explore les multiples avantages et applications de l'ICP-OES de HORIBA, en soulignant son rôle dans les secteurs des batteries, des matériaux recyclés, des matières premières critiques et du support dans le domaine nucléaire.
Regardez le replayPour lutter contre la corrosion, il est nécessaire de prévoir les défaillances, d'optimiser la durée de vie des matériaux et de développer des stratégies de protection efficaces, garantissant durabilité et fiabilité dans des environnements exigeants. Différentes solutions analytiques avancées sont nécessaires. Nous présenterons une gamme complète de solutions analytiques avancées pour le marché de la corrosion, conçues pour répondre à la complexité des processus de corrosion et des stratégies de protection.
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