Microscope optique en champ proche (s-SNOM) & nano-FTIR Attocube
Date de publication : 20/03/2025
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Grâce au co-financement SESAME (Région Ile de France)/Université Paris Cité-IPGP obtenu en 2019, la plateforme PARI s’est dotée en 2021 d’un système combiné de microscopie optique à balayage en champ proche de type diffusion (s-SNOM) et de nanospectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (nano-FTIR) de chez Attocube qui permet de combiner imagerie (topographie, rigidité, intensité de réflexion optique) et analyses ponctuelles (FTIR) de surface à très haute résolution spatiale pour notamment mettre en lumière de manière non-destructive des hétérogénéités compositionnelles à toute petite échelle.
En comparaison des autres systèmes de ce fournisseur disponibles en Europe, la spécificité de l’instrument est de bénéficier d’une gamme étendue de déplacements verticaux permettant l’analyse d’échantillons bruts présentant des rugosités plus élevées qu’à l’ordinaire, sans préparation poussée des surfaces. La technologie optique en champ proche permet d’imager conjointement des composés inorganiques et organiques. Leur analyse est également possible grâce à une combinaison de lasers large bande.
À titre d’illustration, cet instrument est un atout de taille pour étudier les liens intimes entre minéraux et matière organique aussi bien dans des problématiques d’origine de la vie que d’exploration de la vie microbienne intraterrestre ou de biominéralisation, ou toute question touchant au cycle du carbone profond, thématiques dans lesquelles l’IPGP joue un rôle majeur sur la scène internationale.
Il peut toutefois avoir une gamme d’applications bien plus large sur de multiples problématiques en Sciences de la Terre et dans d’autres domaines et les approches peuvent être adaptées selon les besoins en complément des approches plus traditionnelles comme la spectroscopie Raman ou infrarouge.
En pratique :
L’obtention d’images (topographie, rigidité et intensité de réflexion optique) de la surface analysée permet de sélectionner des points pour l’analyse spectrale (Figure). Le pilotage du spectromicroscope est assuré par le logiciel NeaSCAN (Attocube). Le traitement des données est effectué avec le logiciel NeaPLOT (Attocube). Un temps d’apprentissage à l’utilisation de ces logiciels est nécessaire.
● L’échantillon doit être solide, le plus plat possible et d’une épaisseur maximale de 10 mm
● Rugosité maximale possible de 8 μm
● Lasers large bande de 2,4 à 4,2 μm et de 4,5 à 15 μm
● Gamme de détection spectrale de 2400 à 4000 cm-1 et de 650 à 2100 cm-1
● Résolution spectrale de 8 cm-1
● Résolution spatiale de 20 nm
Légende : L’acquisition de spectres nano-FTIR guidée par des images multimodales s-SNOM (phase mécanique, topographie, réflexion optique) de quelques μm² permet l’identification locale des composants de l’échantillon à une résolution spatiale de 20 nm (ici sur un échantillon de stromatolite non poli déposé sur un support approprié).
