Microstructural and composition analysis: optical microscopy, electron diffraction, scanning probe microscopy (tunnel effect, atomic force), electron microscopy (scanning, transmission). Non-destructive spectroscopic methods exploiting the interaction of electrons, ions and photons with solids and surfaces. Quantitative destructive methods for composition analysis : techniques using plasmas, dissolution and alternatives approached. Coupled analysis methods (composition, structure). Effect of environment on the stability and performance of materials.
Construction des théories cinétiques. Solution de l'équation de diffusion; homogénéisation. Mécanismes de diffusion atomique. Diffusion interstitielle : activation thermique, diffusion à l'état stationnaire et non stationnaire. Diffusion substitutionnelle : « auto » diffusion, diffusion par les lacunes, mobilité atomique. Diffusion à travers les joints de grains, les dislocations et les surfaces. Précipitation aux joints de grains. Durcissement structural. Diffusion dans les systèmes binaires multi-phases. Frontières dans les solides monophasés : effet de l'activation thermique sur la migration des joints de grains, cinétique de la croissance du grain. Solidification : germination et croissance d'un solide pur; pièces moulées et soudures par fusion. Études de cas. Transformations par diffusion dans les solides : germinations homogène et hétérogène. Croissance du précipité. Caractéristiques de la transformation sans diffusion. Cinétique de transformation de phases sous éclairement ou sous tension électrique. Réactions de surface et d'interface : adsorption, désorption, diffusion, germination, croissance, rôle des propriétés de surface, exemples de cinétiques de réactions aux surfaces et aux interfaces.