Le dispositif Nanoplast se compose de trois enceintes à ultra haut vide (UHV). La première enceinte (à droite sur la photo ci-dessous) est dédiée à la préparation des échantillons et au contrôle par spectroscopie d’électrons Auger (AES) et diffraction d’électrons lents (LEED), la seconde (au milieu) contient le dispositif de sollicitation mécanique in situ et le microscope en champ proche AFM contact-NC/STM. Enfin, une troisième chambre (à gauche) permet de réaliser des essais mécaniques UHV ex situ (i.e. pas de possibilités d’imagerie à chargement mécanique croissant).
Les principales caractéristiques de l’équipement Nanoplast sont les suivantes:
- Vide de base pour les trois chambres: < 5. 10-11 mbar,
- Décapage de la surface par faisceau d’ions argon et recuit jusqu’à 1300 K,
- Sollicitation mécanique in situ en compression jusqu’à une contrainte σ = 500 MPa et une déformation totale ε = 15%
- Dimensions nominales des échantillons: 6 mm de longueur et 2×2 mm2 de section,
- Visualisation en temps réel de la courbe contrainte/déformation au cours de l’essai mécanique,
- Vitesse de déformation contrôlée allant de 10-6 à 10-4 s-1,
- Possibilité d’effectuer des essais en fluage à contrainte imposée,
- Résolution atomique y compris pour des échantillons sous contrainte,
- Suivi en temps réel de l’évolution de la même zone de la surface à contrainte/déformation croissante, par microscopie à force atomique (AFM) ou par microscopie à effet tunnel (STM),
- Essai mécanique UHV in situ sur une gamme de température allant de 90K à 650K.
- Essai mécanique UHV ex situ jusqu’à une température de 1500K.
Dispositif expérimental Nanoplast