Gianluigi A. Botton

L'exploration à petite échelle

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La nanotechnologie, qui utilise des matériaux créés à l'échelle du milliardième de mètre, promet de nous donner des matériaux plus résistants, des ordinateurs plus rapides, une meilleure efficacité énergétique et un environnement plus propre. Pour obtenir les matériaux les plus efficaces, il est essentiel de mieux connaître les réactions interfaciales, les effets d'alliage et les changements de liaison chimique dans les structures de l'ordre du nanomètre.

M. Gianluigi Botton a mis au point des méthodes perfectionnées d'utilisation de microscopes électroniques qui procurent une information à très grande résolution spatiale, dont la microscopie électronique à transmission (MET) et la spectroscopie de pertes d'énergie d'électrons (SPEE). Dans son programme comme titulaire de la Chaire de recherche du Canada en microscopie électronique des nanostructures, M. Botton utilisera la technologie MET/SPEE en se fixant trois buts : améliorer les techniques de détection des signaux provenant de couches de quelques atomes d'épaisseur aux interfaces et dans les nanostructures; élaborer des modèles qui rendent compte des données d'analyse en fonction des changements des structures et des liaisons; et décrire les relations entre les observations et les propriétés des matériaux.

Ses recherches se feront dans trois projets distincts.

D'abord, il examinera les interfaces de nanostructures pour obtenir des données spectroscopiques à grande résolution en vue de comprendre le lien entre les structures et les liaisons chimiques aux interfaces et de relier les données aux propriétés de ces interfaces dans les applications techniques. Ce projet permettra de découvrir les éléments importants qui déterminent ces propriétés et, par conséquent, de mettre au point les interfaces de façon efficace ou de découvrir et d'exploiter de nouveaux effets.

Ensuite, il examinera la structure et les liaisons des nanoparticules pour étudier le stockage de l'énergie et la catalyse, en se concentrant sur les liens entre les microstructures qui sont observés à l'échelle nanométrique (la forme, la taille et l'état chimique des nanoparticules) et les propriétés mesurées par des moyens macroscopiques. Les nanoparticules de pollution atmosphérique seront également étudiées.

Finalement, il examinera les couches minces métalliques et semi-conductrices utilisées dans les dispositifs électroniques afin de mettre au point des méthodes quantitatives d'analyse de la composition chimique à l'échelle nanométrique.