Cartographie in situ des transitions isolant-métal par spectromicroscopie électronique de ultra-haute résolution – IMPULSE

Le projet IMPULSE (Cartographie in situ des transitions isolant-métal par spectromicroscopie électronique de ultra-haute résolution) vise à développer
de nouveaux outils de caractérisation capables de cartographier à l'échelle sub-nanométrique les nanodomaines isolants / métalliques (I / M) induits par transition ioslant/métal (IMT). Des expériences in situ de spectromicroscopie électronique de très haute résolution spectrale and spatiale (UHR-STEM / EELS) seront développées pour sonder et cartographier toutes les excitations électroniques pertinentes (des rayons infrarouges aux rayons X mous) à l'échelle sub-nanométrique dans les isolants de Mott et les systèmes fortement corrélés, tout en suivant leurs IMT activées soit par champ électrique et par température. respectivement. Ces objectifs généraux seront atteints grâce à l'implémentation d’un générateur produisant de courtes impulsions électriques qui sera directement couplé au système in situ de polarisation électrique ou à l'utilisation d'un porte-objet in situ permettant de refroidir/chauffer en contrôlant la température dans une large gamme de températures. A cela s'ajoutera des developments instrumentaux sur de nouvelles stratégies d’acquisition, de détection et de post-traitement de données pour obtenir des cartographise spectroscopiques hyperspectrales à résolution atomique en conditions in situ. Les nanostructures de type V2O3 avec ou sans substitution au Cr: (V1-xCrx) 2O3 ont été sélectionnés comme systèmes modèles pour (i) réaliser les premières expériences de démonstration de principes in situ en UHR-STEM / EELS et (ii) explorer la corrélation locale entre évolution structurale et émergence de l'état métallique. Ces résultats améliorerot notre compréhension des systèmes fortement corrélés en (i) cartographiant directement les domaines I / M coexistants pour la première fois à une échelle inférieure au nm, (ii) en corrélant cette séparation de phase électronique à l'échelle nanométrique avec leurs structures atomiques et électroniques dans des conditions de fonctionnement réelles. et (iii) en reliant ces résultats à leurs propriétés physiques macroscopiques.