Instrumentation avancée d'imagerie et de caractérisation thermiques aux nanoéchelles – ANTICHI

Pour la science fondamentale en thermique et les nanomatériaux, il n’existe aucune solution mature pour la mesure thermique à l’échelle nanométrique. L'objectif de ANTICHI est de fournir un instrument permettant d'analyser dans des conditions expérimentales hautement contrôlées les processus thermiques à méso-échelle afin de comprendre le transport de la chaleur et de mesurer les propriétés de conduction thermique des matériaux à l'échelle nanométrique. Le projet vise le développement d'un instrument unique de microscopie thermique à balayage (SThM) permettant des mesures en contact dans des conditions cryogéniques avec de hautes résolutions spatiale et thermique sur une plage étendue de températures. Il comprend : (WP1) le développement d’une sonde de SThM innovante basée sur la thermométrie résistive NbN ainsi que de la nouvelle instrumentation pour pour les mesures cryogéniques, (WP2&3) d’un instrument combinant la SThM avec la microscopie électronique à balayage (SEM), équipé d’un système de refroidissement de l’échantillon et utilisant la nouvelle sonde de SThM NbN. En outre, comme l'usure et la contamination de l’échantillon et de la pointe induisent de fortes incertitudes dans les mesures, l'instrument hybride sera optimisé pour le nettoyage in situ de la sonde et de l'échantillon. Des logiciels et des modèles adaptés seront mis en place pour le traitement et l'analyse des données. Enfin, l'évaluation des capacités de l'instrument sera effectuée à l'aide de protocoles et d'échantillons de référence, conçus précédemment à cette fin en collaboration avec des instituts nationaux de métrologie européens. La démonstration en laboratoire de l'instrument avec un échantillon de référence pour son comportement à basse température constituera la réalisation finale du projet. Les chercheurs reconnus, à l’initiative d’ANTICHI, représentent les différentes disciplines scientifiques de la physique, de l'ingénierie et de la métrologie qui sous-tendent le projet.