Description

Le développement du 4D-STEM (Scanning Transmission Electron Microscopy) a profondément renouvelé la microscopie électronique en transmission (TEM), en permettant l’enregistrement simultané d’informations spatiales (2D) et de diffraction (2D) à chaque position du faisceau. Ces jeux de données dits « 4D » offrent la possibilité d’extraire une grande variété de contrastes virtuels (imagerie en champ clair, champ sombre annulaire, ptychographie, cartographies de déformation ou d’orientation) avec une résolution spatiale nanométrique. Dans ce contexte, le 4D-STEM à inclinaisons variables (4D-STEMiv) constitue une approche émergente, qui consiste à acquérir séquentiellement des motifs de diffraction électronique pour différentes inclinaisons du faisceau incident. Conceptuellement proche de la microscopie à précession électronique (PED), cette méthode offre une flexibilité accrue et ouvre de nouvelles perspectives : amélioration du rapport signal/bruit, possibilité d’obtenir une imagerie bidimensionnelle rapide à plus haute résolution spatiale, accès à une information tridimensionnelle (orientation, déformation, phase) et optimisation du couplage avec les analyses spectroscopiques (EELS, EDX). Le développement du 4D-STEMiv représente ainsi un enjeu méthodologique majeur pour la caractérisation structurale et chimique de matériaux avancés, notamment dans le domaine des nanostructures, des matériaux bidimensionnels et des systèmes ferroélectriques.