The Canadian Facility for Atom Probe Tomography

One atom at a time!

The delivery of the atom probe tomography microscope to Polytechnique helps Montréal maintain its strategic positioning within the high-tech ecosystem in Québec and the rest of Canada. The device will help drive development of advanced materials with applications in such fields as quantum information technology, nanoelectronics, optoelectronics, energy conversion and storage, metal alloys for aerospace, biointegrated technologies and biomaterials.

PolyAPT is involved in several projects centered on atomic-level studies to guide and accelerate the development of novel and enhanced functionalities relevant to a variety of applications. These applications include information technology, photonics, quantum technologies, clean energy, aerospace and transportation, metallurgy, and health and bio-integrated technologies. Below, are provided a few examples of ongoing activities.

 

Instrumentation at PolyAPT
 

Infrastructure manager: Sebastian Koelling, sebastian.koelling@polymtl.ca

PolyAPT hosts the Cameca Invizo 6000 Atom Probe Tomograph. The Invizo 6000 is an ultra wide field of view tomograph that typically images more than 90% of the volume of the sample. This allows for a field of view of at least 200 nm on almost all materials. Samples are typically prepared using a FIB/SEM Dual Beam tool to transfer a piece of the material under investigation to the top of a tungsten wire and then sharpen it into a tip with a radius of less than 150 nm.

This technology can be harnessed to advance design of next-generation semiconductors and quantum materials sensitive to atomic variations and impurities. The atom probe also opens the door to greater understanding of fine structures, such as those inside batteries, or biological tissues like bone.

Specifications

  • Ultra wide field of view imaging more than 90% of the specimen volume
  • FoV between 100-250 nm
  • Laser pusling with a deep UV-laser with sub 10ps pulses, 257.5nm wavelength and dual beam illumination
  • Mass resolution m/Δm ~ 1000
  • Single Ion detection efficiency ~ 65%
  • Acquisition rate of up to 50 million ions per hour
  • UHV analysis chamber with a pressure of less than 10 torr
  • Specimen cooling down to 25K during analysis

 

Team
 

Scientific Director
Department of Engineering Physics
Polytechnique Montreal

Facility Manager
Department of Engineering Physics
Polytechnique Montreal

 

PARTNERS

Logo Polytechnique MontréalLogo McGillLogo Université de MontréalLogo ETSLogo Université de SherbrookeLogo Cameca

 

SPONSORS

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Fondation et alumni de polytechnique montréal

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Press Review

Y'a pas deux matins pareils | Les semi-conducteurs : pourquoi c'est important?
August 11, 2025, ICI Première Toronto
Oussama Moutanabbir, professeur titulaire au Département de génie physique, parle du rôle des semiconducteurs qui servent à la fabrication des puces électroniques, du rôle du Canada dans ce secteur et des possibles répercussions de l'obligation des manufacturiers, imposée par le gouvernement des États-Unis, d'installer des usines en sol américain. 
Jouer aux Lego avec des atomes
February 24, 2023, Québec Science
À l'occasion de son 150e anniversaire, Polytechnique Montréal vous invite à découvrir ses huit différents pôles de recherche. Rencontre avec Oussama Moutanabbir, professeur au Département de génie physique, qui dresse le portrait des recherches menées à Polytechnique pour trouver des matériaux innovants.
Un investissement majeur de la FCI pour des installations de pointe
March 15, 2021, UdeM Nouvelles
Huit projets de recherche menés par des chercheurs de l'Université de Montréal récoltent près de 21 M$ de la Fondation canadienne pour l'innovation pour des installations de pointe, dont le projet de Farida Cheriet (professeure titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel de Polytechnique Montréal) et de Philippe Jouvet (Faculté de médecine, Centre de recherche du CHU Sainte-Justine). L'Université de Montréal est également engagée dans 6 autres projets au Canada dont celui d'Oussama Moutanabbir (professeur titulaire au Département de génie physique de Polytechnique Montréal) et de Sjoerd Roorda (Faculté des arts et des sciences).

News

march 9, 2021
Polytechnique Montréal’s Professor Oussama Moutanabbir will receive $8.3 million for a project also supported by the CFI and the Government of Quebec

NEWS

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