Chemical/Structural Analyses of Solids

Informations

Langue d'enseignement : Français
Crédits ECTS: 6

Programme

  • Heures d'enseignement dispensées à l'étudiant : 51 heures
  • Temps de travail personnel : 125 heures

Objectifs et compétences

Objectifs :
- Being able to classify the major classes of physical and chemical characterizations according to the different interactions of radiation with matter.

- Knowledge of surface characterization methods such as electron microscopy

- Being able to use a space group from “the International Tables for Crystallography” to describe a crystal structure.

- X-ray diffraction on powder: Theory, calculation of diffractions patterns (position and intensity of peaks), crystallite size.

- X-ray diffraction of single-crystals: Theory, determination of space group, introducing to phase problem.

Lesson program:

PART 1 : SYMMETRY AND CRYSTALLOGRAPHY

A- periodic atomic arrangement

- Symmetry Elements

- Crystallographic point groups

- Space group, International Tables for Crystallography

B- X-ray diffraction

- General skills: production, detectors, protection, equipment, ...

- Interaction of X-ray with matter

- Direct and reciprocal space

- Laue conditions

- Diffusion, structure and form factors

- X-ray diffraction on powder : Analysis of powder patterns, Rietveld refinement, crystallite size (from Scherrer to Warren-Averbach)

- X-ray diffraction on single-crystal : space group determination, solving of phase problem (direct method, patterson method)

- Diffractometers

C) – Practical session

Study of the structure from a cif file for a given compound. Calculation of precession images, calculation of structure factors.

PART 2 : SURFACE ANALYSIS

Introduction

1) Optical microscopy: principles & techniques

2) Electron microscopy: principles & techniques

a) Transmission electron microscopy

b) Scanning electron microscopy

3) Near field microscopy techniques

a) Scanning Tunnel Microscopy

b) Atomic Force Microscopy

4) Photo-electrons spectroscopies : UPS and XPS.

5) Auger and X fluorescence spectroscopies

Organisation pédagogique

le mode de fonctionnement de l'UE est présenté au début des enseignements

Contrôle des connaissances

Session 1

Épreuve écrite terminale (1h30) - Coefficient 0,4

Contrôle continu: épreuve écrite (1h30) - coefficient 0,4 + Compte-rendus de projet - Coefficient 0,1 + devoir sur table (QCM) coefficient 0,1

Session 2

En fonction du nombre d'étudiants passant la session 2, l'épreuve finale pourra être écrite (3 h) ou orale - Coefficient 0,9

Les notes de compte-rendus de projet sont conservées avec le même coefficient (i.e. 0,1).

Lectures recommandées

l'ensemble des références bibliographiques est communiqué au début des enseignements

Responsable de l'unité d'enseignement

Olivier Mondain-Monval

Enseignants

la composition de l'ensemble de l'équipe pédagogique est communiquée au début des enseignements