Une équipe de chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley a développé une nouvelle technique qui leur permet d'examiner comment les matériaux se lient au niveau atomique. La technique, appelée tomographie par sonde atomique (APT) , utilise un faisceau d'ions focalisé pour éliminer les atomes d'un échantillon, un à la fois. Les atomes sont ensuite analysés par un spectromètre de masse, qui détermine leur composition élémentaire.

APT est un outil puissant pour étudier la structure des matériaux car il permet aux chercheurs de voir la disposition des atomes en trois dimensions. Ces informations peuvent être utilisées pour comprendre comment les matériaux se forment, comment ils se comportent dans différentes conditions et comment ils peuvent être améliorés.

Dans leur étude, les chercheurs ont utilisé l’APT pour examiner la liaison entre les atomes dans divers matériaux, notamment les métaux, les semi-conducteurs et la céramique. Ils ont découvert que la liaison entre les atomes est souvent plus complexe qu’on ne le pensait auparavant. Par exemple, dans certains cas, les atomes étaient liés les uns aux autres d’une manière qui n’était pas prévue par les modèles chimiques traditionnels.

Les chercheurs pensent que l’APT constituera un outil précieux pour comprendre la structure des matériaux et développer de nouveaux matériaux aux propriétés améliorées.

Voici une explication plus détaillée du fonctionnement d'APT :

1. Une électrode pointue en forme d’aiguille est placée très près de la surface de l’échantillon.

2. Une haute tension est appliquée à l'électrode, ce qui provoque la création d'un champ électrique puissant entre l'électrode et l'échantillon.

3. Le champ électrique provoque l’ionisation des atomes à la surface de l’échantillon, ce qui signifie qu’ils perdent leurs électrons.

4. Les atomes ionisés sont ensuite accélérés vers l'électrode par le champ électrique.

5. Les atomes accélérés traversent une petite ouverture dans l'électrode et sont ensuite détectés par un spectromètre de masse.

6. Le spectromètre de masse mesure le rapport masse/charge des atomes, ce qui permet de déterminer leur composition élémentaire.

APT est un outil très puissant pour étudier la structure des matériaux car il permet aux chercheurs de :

* Voir la disposition des atomes en trois dimensions

* Déterminer la composition élémentaire des atomes

* Identifier les défauts dans la structure des matériaux

L'APT est utilisée dans une grande variété de domaines, notamment la science des matériaux, la chimie et la biologie.