IMAGIQUE — Imagerie mécanique et thermique des nanofils à l'échelle nanométrique par microscopie électronique à balayage

Cartographier les propriétés thermiques et mécaniques à l'échelle nanométrique et de manière non-destructive représente un défi considérable, qui n'est relevé par aucune technique existante. Dans ce projet, nous proposons une méthode d'évaluation des propriétés mécaniques et thermiques des nanofils qui est rapide, non-destructive et qui peut être utilisée pour une évaluation rapide et statistique avant l'intégration de nanofils dans un dispositif. Ce projet exploitera le couplage électro-mécanique à l'intérieur d'un microscope électronique à balayage pour cartographier les propriétés thermiques et mécaniques des nanofils. Les objectifs sont (1) de comprendre et de contrôler l'interaction entre le faisceau d'électrons et le nanofil, (2) de déterminer les propriétés thermiques et mécaniques globales difficilement accessibles et (3) de cartographier la conduction thermique et l'amortissement mécanique avec une résolution à l'échelle nanométrique. Notre concept repose sur deux piliers. Premièrement, notre capacité à détecter et à piloter les vibrations mécaniques des nanofils à l'aide d'un faisceau d'électrons focalisé avec une sensibilité au mouvement de l'ordre du femtomètre. Deuxièmement, la démonstration récente de l'extension du théorème de fluctuation-dissipation en sondant la dissipation locale de micro poutres enrobées, à l'aide d'un laser via le pilotage de leurs modes mécaniques. Enfin, ceci est un projet de recherche fondamentale avec un potentiel à long terme pour devenir un outil de nano-imagerie générique impactant les laboratoires de nanotechnologie et les industries, où les outils d'imagerie non-destructive dédiés aux nanomatériaux manquent encore.