Laboratoire Charles Coulomb UMR 5221 CNRS/UM2 (L2C)

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Plateforme Omega

Présentation

Spectroscopie Optique des Vibrations – du GHz au THz -

Responsable : Bernard Hehlen
Contact : Bernard Hehlen
Localisation : UMII – Laboratoire Charles de Coulomb (L2C)

Le Grand Plateau Technique Régional (GPTR) « Omega » (www.omega.univ-montp2.fr) regroupe les instruments de spectroscopie des vibrations les plus en pointes de l’UMII qui sont gérés par des physiciens du L2C. Les dispositifs sont répartis sur quatre sites : diffusion Brillouin, Raman et Hyper-Raman de la lumière, et spectroscopie infrarouge.
Ces méthodes d’investigations non destructrices permettent de sonder la structure moléculaire des solides, des liquides et des gaz (e.g. compositions chimiques, structure cristalline) ainsi que leur propriétés mécaniques (modules élastiques, vitesses et atténuation des ondes sonores). La plateforme propose également de nombreuses possibilités pour l’environnement des échantillons : hautes et basses températures (4K-1750K), hautes pressions hydrostatiques (jusqu’à 50 GPa), champ électrique.
Les secteurs d’activités concernés par la plateforme sont : la science des matériaux, la chimie, l’environnement, la biologie-santé-médecine, l’agro-alimentaire.

Spectromètre Raman et Diffusion Brillouin sous objectif - © L2C

Equipements scientifiques :

  • Diffusion Brillouin et micro-Brillouin : Mesure des vitesses sonores et des modules élastiques. La haute résolution du spectromètre permet d’observer des variations très faibles en fonction de la température, pression, champ de contraintes,… ainsi que d’extraire des atténuations sonores très faibles. L’option micro-Brillouin permet de travailler sur des très petits échantillons, et de faire des cartographies spatiales à 3D des constantes élastiques avec une résolution micrométrique.
  • Spectroscopie infrarouge : Possibilité de travailler par réflexion et transmission pour obtenir les fonctions optiques sur une gamme de longueur d’onde allant du proche infrarouge à l’infrarouge lointain (longueur d’onde du micromètre à la centaine de micromètre), comme par exemple l’absorption et la réflectivité, la constante diélectrique, l’indice de réfraction et l’indice d’extinction. Les vibrations polaires peuvent être sondées jusqu’à très basse fréquence, 5cm-1.
  • Diffusion Raman and micro-Raman : Le dispositif Jobin-Yvon T64000 mesure les vibrations des gaz, des liquides et des solides, par exemple pour des caractérisations physiques, chimiques et structurales. L’efficacité de la détection (CCD) permet de mesurer le spectre Raman de composés présentant un signal très faible. La longueur d’onde incidente est ajustable du visible à l’infrarouge, et permet ainsi de s’adapter aux régions spectrales de transparence des matériaux.
  • Diffusion Hyper-Raman et micro-Hyper-Raman : Cette spectroscopie optique non-linéaire complète la diffusion Raman et Hyper-Raman pour l’étude des vibrations. Elle est particulièrement adaptée pour l’étude des verres, des systèmes à caractère ferroélectrique et des ferro-relaxeurs. Il est aussi possible d’accéder à des propriétés optiques non-linéaires, telle que la susceptibilité d’ordre deux à l’origine du doublage de fréquence (génération d’harmonique deux).
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