Academic literature on the topic 'MET-EELS'

Momentum-transfer (q) resolved electron energy loss spectroscopy is a unique technique to investigate the symmetry of electronic excitations in materials. Under small momentum-transfer conditions, the dielectric function derived from electron energy loss spectrum (EELS) is comparable to the dielectric function obtained by optical measurement. However, relatively large momentum-transfer conditions, which optical spectroscopy cannot achieve, can be met with high energy electrons and such q-resolved EELS data can provide dynamic information of the excitations as well as possible location of optically forbidden transitions.According to the Born approximation, the differential cross section of inelastic scattering can be written as:(1)where Ψo and Ψf are the initial- and final-state wave functions with energies as Eo and Ef, respectively, q is the momentum transfer. If rc is the effective radius of the excitation, then for q<1/rc, one can write:(2)For small q, the second term dominates the integral, permitting dipole-allowed transitions. For large q, the third term, which contains monopole and quadrupole transitions, increases in strength relative to the dipole transitions.

The application of standards, with a known externally determined element concentration, for the determination of unknown concentrations in cell organelles and tissue is a well known practice in X-ray microanalysis.The conditions to be met for a good standard have been formulated earlier. Pure element standards and standards made from PVP-films have been proposed for Electron Energy loss analysis. In this presentation we investigate the use for EELS-analysis of the ion-exchange bead Chelex100-type of standards, which can be co-embedded with tissue and have been applied successfully for X-ray microanalysis.The ion-exchange characteristics, the methods of loading and the matrix composition have been described before. Such bio-standards, which can be loaded with a variety of cations, are stored as a dry powder and can be co-embedded with the tissue to be analyzed. In that way the standard is present in each ultrathin section, at (an assumed) equal thickness as the cells or tissue, containing the unknown concentration of that element.

Afin de mieux comprendre le problème de la rétention de deutérium (D) dans les composites C/C (CFC), qui sont les matériaux exposés-au plasma dans Tore Supra (TS), nous avons développé une méthodologie fondée sur le couplage des techniques MET-EELS, permettant une caractérisadon structuro-chimique à l'échelle locale. Ce développement comporte i) une optimisation, sur des bases théoriques, de la quantification de la fraction sp2 par EELS sur des carbones purs il) un transfert de cette quantification des couches de carbone amorphe deutéré iii) une validation, sur des carbones graphités, du découplage MET-EELS pour la détection de faibles concentrations de D implanté. Les résultats issus de la caractérisation par MET-EELS du CFC après exposition plasma montrent que les sites de rétention en D localisés en profondeur correspondant à de larges fissures (~ 3 [micro]m) entre matrice et fibres. Le bilan de particules réalisé dans TS est revu à la lumière de ce mécanisme de piégeage
We developed a methodology, based on the combination of TEM and EELS techniques, for a structural and chemical characterization, at a high spatial resolution, of a wide range of carbon materials. We i) optimized, in the framework of theoritical models, the sp2 fraction quantification from pure carbons by EELS ii) transferred this quantification to deuterated amorphous carbon layers iii) showed, from graphitized carbons, how the TEM-EELS combination allows to detect low concentrations of implanted D. DUe to the accomplishment of these developments, we applied our approach to the study of D retention in composites C/C, which are the plasma-facing materials in TS. We showed that specific localized retention sites correspond to relatively large (~ 3 [micro]m) cracks between fibres and matrix ; such cracks offer a simple and direct path for deuterated amorphous carbon. The particle balance performed in TS is discussed in the light of this trapping mechanism

Cette thèse propose des protocoles de caractérisation par Microscopie Electronique à Transmission (MET) de matériaux qui constituent des cellules solaires. Deux études distinctes ont été menées, une sur la caractérisation d'un empilement de couches de passivation du silicium monocristallin (c-Si) constitué d'oxyde d'aluminium amorphe et de nitrure de silicium hydrogéné amorphe (a-AlOx/a-SiNx :H) et une autre sur la caractérisation d'une couche épitaxiée de silicium dopé au bore et fortement hydrogénée. Ces matériaux font partie d'un projet commun de cellule solaire tandem couplant les technologies silicium et pérovskite. L'épitaxie de silicium à basse température (< 200°C) par RF-PECVD est une alternative à la diffusion standard du bore ou à l'implantation ionique, elle assure en plus d'un budget thermique plus faible, la réalisation d'un profil de dopage plus net. La complexité de ce procédé réside dans le fait que de nombreuses impuretés sont incorporées lors de la croissance. Une attention particulière est portée aux défauts en combinant plusieurs techniques de microscopie (HRTEM, STEM-HAADF) et en utilisant une routine de traitement d'image (GPA) qui permet d'étudier le champ de déformation. Pour la couche épitaxiée avant recuit, nous avons montré comment le processus de croissance PECVD non conventionnel influence sa microstructure et lui donne un champ de déformation non uniforme. Dans la couche épitaxiée recuite, aucune déformation n'est mesurée mais des nanomacles ont été détectées et analysées au travers d'un modèle géométrique. L'empilement de couches de passivation a-AlOx/a-SiNx :H sur c-Si a pour but de préserver les propriétés électronique du c-Si. Dans cet empilement, l'a-AlOx a la caractéristique distinctive de donner à la fois une passivation chimique et une passivation par effet de champ, qui nécessite des recherches supplémentaires pour être plus contrôlée. L'a-AlOx est aussi connu pour être instable sous le faisceau d'électron, c'est pourquoi une étude détaillée sur les dommages causés par l'irradiation électronique a été menée. Les dommages par radiolyse se sont avérés être dominants. Ainsi, plusieurs paramètres d'acquisition STEM-EELS comme la tension d'accélération, la dose d'électrons et l'orientation du balayage ont été pris en compte et modifiés pour limiter la radiolyse. Une fois l'irradiation maîtrisé, une investigation STEM-EELS a été menée en utilisant sur les structures fines des seuils Si et Al L2,3 et O K. L'interface s'est avérée être composée d'a-SiOx et d'aluminosilicate non stœchiométrique avec une prédominance d'Al en coordination tétraédrique dans ses premières couches
This PhD thesis presents the development of Transmission Electron Microscopy (TEM) protocols for the characterization of solar cell materials. Two distinct studies were carried out, one on the characterization of a passivation stack of monocrystalline silicon (c-Si) consisting of amorphous aluminum oxide and amorphous hydrogenated silicon nitride (a-AlOx/a-SiNx: H) and another one on the characterization of boron doped silicon epitaxial layer highly hydrogenated. These materials are part of a common tandem solar cell project combining silicon and perovskite technologies. Low temperature silicon epitaxial layer (< 200°C) by RF-PECVD is an alternative to the standard boron diffusion or ion implantation, it ensures a lower thermal budget and the realization of a sharper doping profile. The complexity of this epi-layer process lies on the fact that many impurities are incorporated during growth. Particular attention is paid to defects by combining several TEM technics (HRTEM, STEM-HAADF) and by using image processing routine called Geometric Phase Analysis (GPA) which allows to study strain field. For the as-grown epitaxial layer, we will show how the non-conventional PECVD growth process influences its microstructure and gives to it a non-uniform strain-field. In the annealed epitaxial layer, no strain is measured but nanotwins have been detected and analyzed through a geometric model. In STEM, a darker contrast is observed at the interface of the annealed sample most likely due to the migration of hydrogen atoms during annealing. The aim of the a-AlOx/a-SiNx: H passivation stack on c-Si is to preserve the electronic properties of the c-Si. In this stack, a-AlOx have the distinctive characteristic to give both chemical and field effect passivation which need further research to be more control. a-AlOx is known to be unstable under the electron-beam, so we first present a detailed study on the electron-beam radiation damage to c-Si/a-AlOx interface. This interface can indeed undergo several electron-beam irradiation damage like sputtering, knock-on or radiolysis if precautions are not taken. Radiolysis damage was found to be the dominant radiation damage. Thus, several STEM-EELS acquisition parameters like acceleration voltage, electron dose and scan orientation were taken into account and modified to limit this radiolysis damage. Once the irradiation was limited, STEM-EELS investigation was conduct using Si and Al L2,3 and O K edge fines structures. The interface was found to be composed of a-SiOx and non-stoichiometric aluminum silicate with a predominance of tetrahedrally coordinated Al in its first layer

Les Pyrocarbones sont des matériaux polyromatiques -graphéniques- obtenus par CVD/CVI qui sont souvent utilisés en tant qu'interfase ou en tant que matrice dans des composites C/C pour l'industrie aéronautique et la réalisation de freins, tuyères de fusées etc. Bien que non limitées à ce domaine d'application, cet exemple montre que leurs propriétés mécaniques et leur résistance aux températures extrêmes sont des qualités qu'il est primordial de déterminer. Dans ce but, une étape d'identification des matériaux est nécessaire afin de créer une base de données reliant la description des matériaux à leurs propriétés. Le travail de cette thèse s'est donc porté sur la description structurale (caractère cristallographique), nano-texturale (degré de perfection et d'ordre des graphènes au sein des domaines anisotropes) et structurale (étendues et disposition relative des domaines anisotropes) de certains de ces matériaux, les pyrocarbones laminaires (des trois types dits 'rugueux', 'lisses', et 'régénérés'). Il est articulé autour de deux techniques majeures qui sont la spectroscopie Raman et la microscopie électronique en transmission, complété par la diffraction des rayons X. Le volet spectroscopie Raman montre une étude de l'évolution des différentes bandes caractéristiques du matériau (bande G, générée par les vibrations du réseau, et bande D, générée par les défauts) et de leurs importances respectives (aires A ou intensités I), comme le rapport ID/IG, en fonction de la longueur d'onde excitatrice et en fonction de la taille moyenne des cristallites déterminées par diffusion de neutrons et diffraction des rayons X. Ce travail montre notamment que pour de petites tailles de cristallite (< 6nm), une nouvelle contribution à l'intensité de la bande D de même position spectrale apparaît. Cette approche novatrice par rapport aux travaux antérieurs permet de rendre compte parfaitement des observations expérimentales dans le domaine ultraviolet, visible et infrarouge. Afin de compléter cette étude, une série de cokes de brai a été étudiée et montre, en cohérence avec les pyrocarbones, une relation linéaire entre la largeur de la bande G et les tailles de cristallites lorsqu'elles font moins de ˜ 10nm. Dans le volet microscopie électronique en transmission, une méthodologie préalablement mise au point au laboratoire et validée pour la caractérisation multi-échelle quantifiée de pyrocarbones de type pshérulitiques isotropes a été utilisée pour la première fois pour la caractérisation de pyrocarbones laminaires. Pour le recours à plusieurs modes de la microscopie électronique (diffraction électronique à aire sélectionnée, imagerie de fond noir, imagerie de franges de réseau), elle a permis, dans une certaine mesure, d'évaluer qualitativement et/ou quantitativement les caractéristiques texturales et nanotexturales respectives et discriminantes des différents types de pyrocarbones étudiés. Le travail a aussi mis en évidence les limitations de la méthodologie à son application pour le type particulier des matériaux de l'étude
Pyrocarbons are polyromatic- graphenic- materials obtained by CVD / CVI and are often used as an interphase or as a matrix in C / C composites for the aerospace industry ans the production of brakes, rocket nozzles etc. . . Although not limited to this application domain, this example shows that their mechanical properties and heat resistance are qualities that it is essential to determine and predict. For this purpose, accurate material identification is needed to create a database linking the description of materials to their properties. The work of this thesis is focused on describing the structure (crystallographic point of view), nanotexture (degree of both perfection and order of grapheme layers within anisotropic domains), and texture (extension and relative arrangement of anisotropic domains) of a specific class of these materials, namely laminar pyrocarbons (wich include three kinds of them, known as 'rough', 'smooth' and 'regenerated'). It is mostly based on two major techniques wich are Raman spectroscopy and transmission electron microscopy, completed by X-ray diffraction. The section dedicated to Raman spectroscopy shows a study of the evolution of the various bands characteristic of the material (typically, the G band, generated by the lattice vibrations, and the D band, which is generated by defects) and their respective contributions (areas A or intensities I) as the ID/IG ratio which depends on both the exciting wavelength and the average crystallite size determined by neutron scattering and X-ray diffraction. This work shows that, in particular for small crystallite sizes (< 6 nm), a further contribution to the D band intensity at the same spectral position appears. In comparison to previous works, this innovative approach can account perfectly for the experimental observations recorded for various excitation wave lengths ranging from ultraviolet, to visible, and then to infrared. To complete this study, a series of pitch cokes was studied and shows, consistently with the pyrocarbons, a linear relationship between the width of the G band and the crystallite sizes the latter are less than ˜10nm. The section dedicated to the transmission electron microscopy utilizes a methodology previously developed and validated at CEMES for the quantified multi-scale characterization of another type of pyrocarbons, namely isotropic, spherulitic pyrocarbons has been used for the first time for the characterization of laminar pyrocarbons. By using several modes of the electron microscopy (electron diffraction with selected area diffraction, dark field images, lattice-fringe images), it was possible to evaluate qualitatively and/or quantitatively the structural and nano-textural respectively and to discriminate between the various pyrocarbons studied. This work has also highlighted the limitations of the methodology for its application to the peculiar type of the materials studied

Le nettoyage laser Nd:YAG Q-switched (1064 nm) confère souvent aux surfaces nettoyées un aspect plus jaune que les autres techniques de nettoyage. Cet effet jaune peut conduire à l’obtention de contrastes de couleur inesthétiques si différentes techniques de nettoyage sont utilisées sur un même ensemble architectural, comme c’est le cas par exemple pour le portail des Valois de la basilique Saint-Denis près de Paris. Une des hypothèses émises pour expliquer le phénomène est que le jaunissement laser serait lié à la présence de résidus d’irradiation nanométriques formés par interaction du faisceau laser avec la salissure, en particulier les croûtes noires gypseuses communément observées sur les monuments en pierre. Dans le cadre de cette thèse, une méthodologie analytique multi-échelle allant jusqu’à l’échelle nanométrique a été développée pour observer et caractériser les composés néoformés responsables de la coloration jaune. Des éprouvettes de croûtes modèles à base d’hématite et de croûtes reconstituées à partir de croûte noire naturelle ont été élaborées. La croûte noire naturelle a été caractérisée pour déterminer les composés susceptibles de réagir au faisceau laser et donc de contribuer au jaunissement. Des oxydes de fer (hématite, magnétite, maghémite) et des cendres volantes silico-alumineuses issues de la combustion du charbon ont ainsi pu être mis en évidence. La nature chimique et structurale des produits de l’irradiation laser des éprouvettes a ensuite été examinée à l’aide d’un panel de techniques incluant entre autres la microscopie électronique à transmission (MET) couplée à la diffraction électronique et aux spectroscopies de rayons X par dispersion d’énergie (EDX) et de perte d’énergie des électrons (EELS). Des nanostructures cristallisées sous forme de nano-sphères et de nano-résidus ont ainsi pu être observées. La caractérisation de la composition chimique à l’échelle nanométrique a permis de révéler la présence de fer dans toutes les nanostructures. Une étude approfondie de la couleur a en outre permis de relier les propriétés colorimétriques du processus de jaunissement à la nature des nano-composés néoformés par irradiation laser. D’autre part, le portail des Valois de la basilique Saint-Denis a été le sujet d’une étude de cas qui est venue complémenter la recherche tout en ancrant l’étude dans la réalité du monde de la conservation des monuments historiques. Enfin des essais de remédiation ont démontré les potentialités de l’utilisation d’un rayonnement UV pour atténuer ou ne pas produire de jaunissement. In fine, ce travail a permis de démontrer que le phénomène de jaunissement laser observé à l’échelle macroscopique est intimement lié à des transformations de matière à l‘échelle nanométrique, induites par l’interaction du rayonnement laser avec les oxydes de fer et les cendres volantes présents dans les encrassements
Nd:YAG Q-Switched laser cleaning of soiled stone at 1064 nm can sometimes result in yellower appearances than other conventional cleaning techniques. This yellowing effect can lead to unsightly colour contrasts if different cleaning techniques are used on the same architectural complex, as is the case for the Valois Portal of the Saint-Denis basilica near Paris. One argument made to explain the phenomenon is that the laser yellowing is linked to the creation of nano-sized irradiation residues through the laser beam interaction with soiling matter such as black gypseous crusts. In this study, a multi-scale analytical method extending to the nanoscale has been used to observe and characterize the neo-formed compounds accountable for the yellow discoloration. Samples of model crusts containing hematite and reconstituted crusts prepared with natural black crust have been synthetized. The natural black crust has been characterized in order to identify the compounds that may react under the laser beam and thus contribute to the yellowing effect. Iron oxides (hematite, magnetite and maghemite) and aluminosilicate fly-ashes originating from coal combustion have been discovered. The chemical and structural nature of irradiation products has then been investigated by several techniques including in particular transmission electron microscopy (TEM) coupled with electronic diffraction and energy-dispersive X-ray (EDX) and electron energy-loss (EELS) spectroscopies. Iron containing nanostructures crystallized in the form of nano-spheres and nano-residues have been evidenced and characterized. By studying thoroughly the colour, the colorimetric properties of the yellowing process have been linked to the nature of the neo-formed compounds. Furthermore a case study on the Valois Portal has completed the research while setting it within the reality of the conservation world. Finally experiments with UV light have shown the promising potentiality of this tool as a remedy to the yellowing effect. In summary, this study has demonstrated that the yellowing phenomenon observed at the macroscale is intimately linked to matter transformations occurring at the nanoscale, induced by the interaction between the laser beam and the iron oxides and fly-ashes found in black crusts

Depuis environ une dizaine d'années, les activités de recherche dans le monde en synthèse des nanotubes de carbone (NTCs) portent sur la transformation des NTCs, pour élaborer une nouvelle génération de NTCs que sont les hétéro-NTCs ou encore les méta-nanotubes. Les hétéro-NTCs consistent en une substitution partielle ou complète des atomes de carbone des graphènes par des hétéro-atomes, typiquement N et/ou B, entraînant une modification de la structure électronique et donc un nouveau comportement. Ces nouveaux nano-objets apparaissent donc très prometteurs pour de nombreuses applications. En effet, le recours à cette nouvelle famille de nano-objets permet d'envisager l'accès à des propriétés impossibles pour les NTCs génériques, ou de pallier certains problèmes récurrents de procédés, comme le manque de sélectivité des méthodes actuelles de synthèse en ce qui concerne le type de comportement électronique (métallique vs semi-conducteur) des NTCs mono-parois (SWNTs) formés au sein du même batch. A titre d'exemple, une substitution partielle par des atomes N sur un SWNT (N*NTCs) lui confère un comportement métallique quelle que soit l'hélicité. En outre, les N*NTCs ont des propriétés d'émission électronique accrues, un comportement magnétique accru, une plus grande dureté, une réactivité chimique significativement modifiée,. . . L'objet des travaux développés dans cette thèse est donc de synthétiser ces nanotubes hétérogènes par la méthode de l'arc électrique. Etant donné que l'analyse EELS (Spectroscopie de perte d'énergie des électrons), procédé permettant d'estimer le taux de substitution des atomes de carbone par d'autres atomes (azote ou bore) nécessite une quantité importante de NTCs monoparois, la première étape essentielle pour le développement de notre étude consistait donc à augmenter de façon notable le rendement des SWNTs purs. En plus des paramètres habituellement étudiés, nous avons considéré un nouveau paramètre : le volume du réacteur. La deuxième étape de notre étude consistait ensuite à rechercher les conditions opératoires favorables à la synthèse des nanotubes hétérogènes dopés à l'azote. Deux techniques différentes ont alors été mises en œuvre pour l'apport d'azote: i) remplissage des anodes avec des mélanges de poudres de mélamine (C3H6N6) et des poudres de Nickel et d'Yttrium, ii) utilisation de mélange d'Hélium et d'Azote (He+N2) comme gaz plasmagène. Le diagnostic du plasma est développé par spectroscopie optique en émission. La température d'excitation (Te) et celle des particules lourdes (Th) ont été déterminées à l'aide de la méthode de Boltzmann appliquée aux raies des éléments métalliques ainsi qu'à la bande de Swan C2(0,0). Le rapport des concentrations [CI]/[NiI] a ensuite été estimé pour chacune des conditions étudiées. L'influence des écarts à l'ETL sur la synthèse des NTCs hétérogènes est également discutée dans cette étude. Parallèlement à la caractérisation du plasma, nous avons également procédé à des mesures de la température du proche voisinage de la périphérie du plasma à l'aide de thermocouples et caméra infrarouge afin de définir la zone de croissance des nanotubes hétérogènes. La caractérisation des nanotubes hétérogènes obtenus a été effectuée de façon systématique en utilisant différentes techniques : analyse MET (Microscopie Electronique à Transmission) pour caractériser les NTCs, l'analyse EDX (Spectroscopie de dispersion d'énergie des rayons-X) appuyée par le procédé EELS pour estimer le taux de substitution des atomes de carbone par l'azote. La corrélation établie entre les caractéristiques du plasma et la température de la zone de croissance des nanotubes nous a permis d'identifier les conditions favorables à la synthèse des nanotubes hétérogènes
For about ten years, the world research activities concerning carbon nanotubes (NTCs) synthesis are focused on NTCs transformation for elaborating the new generation of NTCs that are hetero-NTC-s or meta-nanotubes. Hetero-NTCs consist in partial or complete substitution of carbon atoms by hetero-atoms, typically N and/or B, leading to a modification of the electronic structure and then a new behavior. These new nano-objects appear as very promising for numerous applications. Indeed the use of this new family of nano-objects allows considering access to properties unobtainable with generic NTCs, or solving some recurring process problems such as the lack of selectivity of today's synthesis methods concerning the type of electronic behavior (metallic versus semi-conductor) of single wall NTCs (SWNTs) formed in the same batch. As example, partial substitution by N atoms on a SWNT (N*NTCs) provides it a metallic behavior no matters the helicity. Besides, the N*NTCs have increased electronic emission properties, increased magnetic behavior, greater hardness, significantly modified chemical reactivity,. . . The aim of the study developed in this thesis is then to synthetize these heterogeneous nanotubes by the electric arc method. Since the EELS analysis (Electron Energy Loss Spectroscopy), process allowing estimating the substitution rate of carbon atoms by other atoms (nitrogen or boron) needs a large quantity of single wall NTCs, the first essential step for developing our study consisted in notably increasing the pure SWNTs yield. In addition to the usually studied parameters we did consider a new one: the reactor chamber volume. The second step of our study was dedicated to identify the favorable operating conditions for nitrogen doped heterogeneous nanotubes synthesis. Two different techniques were then employed for nitrogen input: i) filling the anodes with melamine (C3H6N6) powders and Nickel and Yttrium powders, ii) use of Helium and Nitrogen (He+N2) mixtures as plasmagen gas. The plasma diagnostic is developed by optical emission spectroscopy. The excitation temperature (Te) and the heavy particles temperature (Th) have been obtained using the Boltzmann plot method applied to the metallic elements lines as well to the rotational lines of Swan band C2(0,0). The concentration ratio [CI]/[NI] was then estimated for each studied condition. The influence of departure from LTE on heterogeneous NTCs synthesis is also discussed in this study. In parallel to the plasma characterization we also proceed to measurements of temperature in the close vicinity of the plasma periphery using thermocouples and infrared camera in order to define the heterogeneous nanotubes growth zone. The characterization of obtained heterogeneous nanotubes was systematically performed using different techniques: TEM analysis (Transmission Electron Microscopy) for NTCs characterization, EDS-X analysis (Energy Dispersive X-rays Spectroscopy) supported by the EELS process for estimating the substitution rate of the carbon atoms by nitrogen. The established correlation between the plasma characteristics and the nanotubes growth zone temperature allowed us to identify the favorable conditions for heterogeneous nanotubes synthesis

Les dispositifs de stockage envisagés pour les déchets nucléaires de haute activité font intervenir une barrière ouvragée argileuse (smectites) ainsi que des conteneurs métalliques (fer). La diffraction des rayons X, la spectrométrie infrarouge et la microscopie électronique à transmission (pour l'analyse chimique et l'état d'oxydation du fer) permettent de déterminer l'évolution du système fer métal/smectites dans un milieu hydraté à 80°C. Le taux de déstabilisation des smectites en présence de fer métal varie de 0 à 100% en fonction des paramètres structuraux de la smectite (composition chimique, espace interfoliaire, quantité de fer octaédrique). La déstabilisation de la smectite et du fer métal génère de la magnétite ainsi qu'une phase gel à l'intérieur de laquelle cristallise une nouvelle phase argileuse très riche en fer. Cette phase montre deux degrés d'oxydation, avec un rapport fer(II)/fer(III) 20/80 (phase proche des odinites) ou 50/50 (phase proche des cronstedtites).

Dans la perspective de prédire les transformations chimico-minéralogiques possibles d'une bentonite placée en conditions de stockage profond de déchets radioactifs, plusieurs séries d'expériences ont été réalisées utilisant la bentonite MX80 en présence d'une solution chlorurée sodi-calcique, en absence ou en présence de fer (magnétite + hématite ou fer métal + magnétite), à 80 et 300 °C et pour des durées de 1 jour à 9 mois. Les produits de réactions ont fait l'objet de caractérisations multi-échelles et multi-techniques : diffraction des rayons X, microscope électronique à balayage et en transmission (imagerie haute résolution, EDS et EELS), microsonde électronique, spectroscopie Mössbauer et analyse ICP AES et ICP MS des solutions. Le code de calcul EQ3/6 a été utilisé pour simuler les expériences réalisées. Une nouvelle méthode ponctuelle de détermination de la valence du fer dans les argiles au MET par spectroscopie de perte d'énergie des électrons (EELS) a été développée.