Mesure locale des propriétés diélectriques et optiques par spectrométrie de pertes d'énergie des électrons

Résumé
La spectrométrie de pertes d'énergie des électrons (EELS) associée à un microscope électronique en transmission est un outil puissant de microcaractérisation des matériaux. Elle permet d'accéder à des informations de type composition chimique et environnement des éléments (valence, coordinence, distance des premiers voisins), mais également à la mesure des constantes diélectriques et optiques du matériau. Après avoir rappelé le principe de la mesure et du traitement des spectres obtenus, nous illustrons le potentiel et les limites de cette technique en nous appuyant sur des exemples pris dans deux domaines différents. Le premier concerne la caractérisation locale de la permittivité diélectrique dans le titanate de baryum et la mise en évidence de la variation de cette permittivité en relation avec une répartition hétérogène d'ions dopants dans les grains. Le deuxième concerne la mesure des constantes optiques sur des pigments, domaine où la technique EELS permet une mesure intrinsèque des propriétés d'une phase cristalline sans qu'il soit nécessaire de disposer d'un monocristal de grande taille. Dans cet exemple une comparaison entre le rutile et l'anatase montre les limites et les perspectives de la technique.