Projet CPER-FEDER Multi3

Multi3 : Caractérisation avancée multi-échelle et multi-fonctionnelle pour une recherche multi-disciplinaire

 

L'intérêt de disposer de techniques de caractérisation fine dans les laboratoires thématiquement orientés vers l'étude des propriétés physiques, mécaniques ou chimiques des matériaux en général n'est plus à démontrer. Tant pour la connaissance des relations microstructure/propriétés, la mise au point de nouveaux matériaux, l'analyse de procédés de synthèse ou de mise en oeuvre, il est indispensable de disposer d'outils performants d'analyse sur une large gamme d'échelles allant du micron à l'échelle atomique. En outre, les matériaux et systèmes étudiés étant de plus en plus complexes, avec plusieurs fonctions visées simultanément, il est également crucial de connaître les caractéristiques superficielles des matériaux étudiés, d'obtenir une vision tridimensionnelle (3D) de leur structure, ainsi que de pouvoir étudier aux échelles pertinentes les relations entre leur structure et les propriétés visées, dans des conditions qui reproduisent au mieux l'environnement réel d'utilisation (imagerie dite « operando »).

Le Consortium Lyon Saint-Etienne est une structure fédérative mutualisant des équipements de microscopie avancée, pour une recherche académique d'excellence sur les relations structure multi-échelle - propriétés, en particulier via la microscopie operando. Le projet MULTI3 vise à étendre l'offre de caractérisation 3D et operando disponible au CLYM.

 

Equipements

  • un microscope ionique double colonne (FIB) équipé d'accessoires analytiques (EDS, EBSD) et d'une platine cryogénique. La machine retenue est un Zeiss Crossbeam 750 équipé d'un laser. Une platine cryogénique et une boîte à gants permettant des transferts sous gaz inerte sont en cours d'acquisition.
  • un porte-objet liquide in situ pour la microscopie électronique en transmission (Protochips Poséidon, installé sur le microscope JEOL NEO-ARM à Saint-Etienne). Ce porte-objet permet l'analyse à une température supérieure à la température ambiante, et les caractérisations électrochimiques.
  • une platine permettant de réaliser différents types d'essais micro/nanomécaniques (compression, traction, flexion, indentation, frottement, DMA) in situ en microscopie électronique à balayage environnementale (Bruker PI89). Les essais peuvent être réalisés à température ambiante sous gaz, ou bien sous vide jusqu'à 1 000°C. La platine peut également être installée sur le microscope Brillouin de l'Institut  Lumière Matière. Elle pourra également être utilisée dans le FIB-laser.
  • une enceinte climatique équipée d'un dispositif permettant la mesure locale de la déformation de l'échantillon lors de la réalisation de tests de traction en température à l'aide d'une platine de traction chauffante (Newtec MT1000).
  • un plasma cleaner permettant de nettoyer les échantillons, porte-objets MET et platines MEB.

 

Portage et Financements

Le projet est porté par l'INSA de Lyon, établissement public national à caractère scientifique, culturel et professionnel.

Il est financé par le programme CPER 2021-2027 et par le programme FEDER-FSE+ Auvergne-Rhône-Alpes 2021-2027.

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En pratique

Le FIB-laser devrait être livré en automne 2026. Ses accessoires (platine cryogénique, boîte à gants) sont en cours d'acquisition. Les autres équipements sont opérationnels.

Pour plus de renseignements, contacter la direction du CLYM.

 

(dernière mise à jour : 01/06/2026)