Le laboratoire ICB s’équipe du premier dispositif HaXPES (QUANTES-Physical Electronics)

Afin de renforcer ses recherches, le laboratoire ICB s'est équipé d'un spectromètre HAXPES automatisé à haut débit, une première en Europe.

Le projet intégré Région BFC-Excellence ISITE CoMICS (Chemistry of Molecular Interactions : Catalysis & Sensors) a pour objectif le développement de technologies vertes et de matériaux innovants. Il s’applique à la recherche de nouveaux procédés de synthèse éco-compatibles, à la mise en œuvre de matériaux originaux en vue de l’activation ou la détection de molécules telles que l’hydrogène, à la séparation d’espèces chimiques stratégiques, à la dépollution ou au recyclage de métaux. Il regroupe des équipes de recherche de quatre laboratoires de Bourgogne-Franche Comté : FEMTO-ST, ICB, ICMUB et UTINAM.

Au cœur du projet, la caractérisation approfondie de la surface des matériaux est essentielle et les outils de photoémission font aujourd’hui partie des moyens les plus puissants et les plus décisifs car ils offrent la possibilité d’analyser très précisément, la chimie des atomes constituant un système potentiellement très complexe. Le progrès les plus récents dans ce domaine concerne l'émergence de la spectroscopie photoélectronique utilisant des rayons X « durs » (HaXPES). Cette approche propose une solution puissante et non destructive pour obtenir des informations chimiques quantitatives sur des matériaux complexes tels que les matériaux hybrides organiques-inorganiques, les interfaces profondément enfouies, les composants micro- ou nano-électroniques, les empilements multiples de divers matériaux constituant les cellules solaires ou les piles à combustible par exemple.

Depuis dix ans, cette technique d'analyse a été développée et utilisée exclusivement sur quelques lignes de lumière de synchrotrons. Récemment, des sources de rayons X durs ont été spécifiquement conçues pour effectuer le même type d'analyses dans un laboratoire standard. Dans le cadre du projet CoMICS, le cofinancement Région BFC-FEDER a permis d’acquérir le premier dispositif HaXPES (QUANTES-Physical Electronics) disponible dans une structure universitaire en Europe. Cet appareil est, depuis avril 2021, intégré à la plateforme ARCEN-Carnot de l’ICB. Les sources de rayons X disponibles (Kα1 de l’aluminium à 1486.6 eV et Kα1 du chrome à 5414.9 eV.) associées aux acquisitions à différents angles d’émergence des photoélectrons, vont permettre de réaliser des analyses chimiques quantitatives d’environnement sur des épaisseurs pouvant varier continument de moins de 1 à plus de 25 nanomètres. De plus l’appareil est équipé d’un dispositif de chauffage-refroidissement d’échantillon de telle sorte qu’il sera possible de réaliser des mesures en mode cryo-HAXPES.