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| CHIM0693-1 | Les grands instruments pour l'étude de la matière
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| Durée : | 10h Th, 10h Pr, 2j Vis. |
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Raphaël Hermann |
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Langue(s) du cours :
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| Langue française |
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au deuxième quadrimestre |
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Contenus du cours :
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| Une introduction présentera les concepts essentiels du fonctionnement des sources de rayonnement et les caractéristiques de l'interaction rayonnement matière. Les domaines d'application, le type d'information obtenue et l'ordre de grandeur des longueurs et des énergies accessibles seront présentées en rapport avec d'autres techniques (spectroscopie infrarouge et Raman, microscopie en lumière visible et électronique, RMN, diffusion dynamique de la lumière,...). Pour les aspects structurels, les similarités et différences de la diffraction de rayons X et de neutrons seront ensuite abordés, notamment en terme de contraste, du facteur de forme, de la diffusion incohérente et de l'analyse de polarisation. La technique de la diffraction totale et de la fonction de distribution de paire pour l'étude de systèmes non cristallins ainsi que les techniques de diffusion aux petits angles pour l'étude de nanostructures compléteront cette partie. Les techniques d'étude de la dynamique et des phénomènes de diffusion seront ensuite abordés. Les applications couvriront la physique du solide (vibrations de réseaux), la dynamique des polymères, les phénomènes de diffusion ioniques, et la spectroscopie vibrationnelle moléculaire et des protéines. Les techniques d'imagerie et de tomographie de rayons X et de neutron seront ensuite abordées, ainsi que certaines techniques d'analyse spécialisées (EXAFS, fluorescence X, diffusion nucléaire résonnante, analyse élémentaire par activation gamma). Pour toutes les techniques abordées, les particularités des instruments seront abordées. Finalement, la réalisation d'une expérience réussie, de la planification au rapport final seront discutée afin de préparer les étudiants à utiliser les grands instruments dans leur carrière future. |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| Au terme de l'apprentissage l'etudiant(e) sera capable de comprendre et communiquer les concepts de base des grands instruments et de leurs spécificités dans l'étude des matériaux et sera capable d'écrire une proposition et de planifier la réalisation d'une expérience. |
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| Diplôme de bachelier en Chimie, Physique, ou Biologie.
Bases de cristallographie et de la structure électronique de l'atome. |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| Séances d'exercices durant le cours.
Une visite (2j.) à une source de rayonnement. |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| Enseignement présentiel.
L'horaire sera établi à la rentrée académique 14-15 par le Département de Chimie. |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Manuels de référence:
J. Als-Nielsen and D. Morrow, Elements of Modern X-Ray Physics, Wiley, 2011.
"Neutron Scattering", Lecture notes of the Jülich Neutron School, 2011.
W. Marshall, S.W. Lovesey , Theory of the thermal neutron scattering, Clarendon Press, 1971.
"Neutrons et Matériaux", W. Paulus et J. Meinnel (Eds), Journal de Physique IV, 2003, vol. 103.
Les transparents du cours seront distribués sous forme imprimée. |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| Au choix: présentation d'un travail ou examen écrit pour la théorie et les exercices. |
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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Contacts :
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| Raphaël HERMANN
JCNS-2 - Forschungszentrum Jülich GmbH
Leo Brand Str. 1
D-52425 Germany
R.Hermann@ulg.ac.be
r.hermann@fz-juelich.de(R.Hermann@ulg.ac.be
)
+49 2461 61 4786 |
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