Spectroscopie de corrélation photonique à rayons X

Cette séance de cours porte sur le but et les applications de la spectroscopie de corrélation de photons à rayons X (XPCS) en science des matériaux, en science de la matière douce et en physique de la matière condensée. XPCS fournit des informations sur les fluctuations temporelles et les corrélations des structures à l'intérieur des matériaux, ce qui le rend approprié pour étudier des systèmes complexes comme la matière douce, les colloïdes, les verres et les transitions de phase. La séance de cours explique comment XPCS analyse les progrès réalisés par des modèles cohérents de diffusion des rayons X pour mieux comprendre le mouvement, les interactions et les fluctuations des structures nanométriques. Il traite également de l'arrangement spatial des caractéristiques de diffusion à l'intérieur des échantillons et de leur évolution au fil du temps. La séance de cours conclut en soulignant les limites de XPCS jusqu'à récemment et les progrès réalisés dans la résolution temporelle aux DLSR, permettant l'étude de systèmes avec des échelles de temps caractéristiques comme la réorientation de spin magnétique, le changement de domaine ferroélectrique et les transitions de phase structurelle.

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Cristallographie aux rayons X

La cristallographie aux rayons X, radiocristallographie ou diffractométrie de rayons X (DRX, on utilise aussi souvent l'abréviation anglaise XRD pour X-ray diffraction) est une technique d'analyse fondée sur la diffraction des rayons X par la matière, particulièrement quand celle-ci est cristalline. La diffraction des rayons X est une diffusion élastique, c'est-à-dire sans perte d'énergie des photons (longueurs d'onde inchangées), qui donne lieu à des interférences d'autant plus marquées que la matière est ordonnée.

Physique de la matière condensée

La physique de la matière condensée est la branche de la physique qui étudie les propriétés microscopiques et macroscopiques de la matière dans un état dit « condensé ». Ce terme doit être entendu par opposition à d'autres états de la matière, plus dilués, tels que l’état gazeux et les plasmas, ou encore par opposition à l’étude des atomes ou molécules isolés ou peu nombreux. Son objet d’étude consiste donc principalement dans les solides, ce qui explique que cette branche de la physique a longtemps été désignée par le terme de « physique des solides ».

Diffusion des rayons X

La diffusion des rayons X (X-ray scattering en anglais) est une technique d'analyse basée sur la diffusion des ondes de rayons X par une substance. Alors que la diffraction des rayons X ne peut être utilisée qu'avec des substances cristallines, la diffusion des rayons X peut être utilisée pour des substances cristallines ou amorphes. La diffusion des rayons X est basée sur l'interaction des rayons X avec les électrons des atomes. La diffusion des rayons X peut être élastique ou inélastique.

Matière molle

La matière molle rassemble des états de la matière ou des matériaux connaissant une réponse forte pour un très faible signal de commande. Par exemple, les cristaux liquides : des molécules présentes dans une fine pellicule de l'écran sont réorientées par application d'une très faible tension électrique. La matière molle est un domaine de recherche à l'interface entre la physique, chimie, et biologie qui s'intéresse à l'étude de systèmes physico-chimiques très variés, que l’on appelle aussi « fluides complexes ».

Diffusion des ondes

La diffusion est le phénomène par lequel un rayonnement, comme la lumière, le son ou un faisceau de particules, est dévié dans diverses directions par une interaction avec d'autres objets. La diffusion peut être isotrope, c'est-à-dire répartie uniformément dans toutes les directions, ou anisotrope. En particulier, la fraction de l'onde incidente qui est retournée dans la direction d'où elle provient est appelée rétrodiffusion (backscatter en anglais). La diffusion peut s'effectuer avec ou sans variation de fréquence.

Rayons X : de la découverte aux applications CH-417: Optical methods in chemistry

Explore la perspective historique, les propriétés et les applications des rayons X, y compris la diffraction, la résolution atomique et les couleurs spectrales des éléments.