Application of the pair distribution function analysis for the study of cultural heritage materials

Pierre Bordet

doi:10.1016/j.crhy.2018.06.001

Application of the pair distribution function analysis for the study of cultural heritage materials
[Application de l'analyse par la fonction de distribution de paires à l'étude des matériaux du patrimoine culturel]

Pierre Bordet ¹

¹ Université Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel, 38042 Grenoble, France

Comptes Rendus. Physique, Physics and arts / Physique et arts, Volume 19 (2018) no. 7, pp. 561-574.

Résumé
Abstract

L'étude des objets du patrimoine culturel représente un défi pour la science des matériaux, de par leur complexité intrinsèque ainsi que par leur caractère rare et précieux, qui impose d'utiliser des méthodes non destructives. Une des difficultés majeures rencontrées par les méthodes d'analyse structurale de ces matériaux est la présence de mélanges de phases cristallisées et amorphes, les méthodes classiques de la cristallographie étant mal adaptées à ces dernières. Nous présentons ici la méthode d'analyse par fonction de distribution de paires, qui, sur la base de données de diffraction, permet d'accéder à l'identification, la caractérisation microstructurale et la quantification des phases constituant un mélange complexe, indépendamment de leur caractère amorphe ou cristallisé. Deux exemples récents seront exposés pour illustrer l'utilisation de cette méthode dans le cadre d'études sur les matériaux du patrimoine culturel.

The study of cultural heritage objects represents a challenge for materials sciences, because of their intrinsic complexity as well as because of their rare and precious nature, which requires the use of non-destructive methods. One of the major difficulties encountered by the methods of structural analysis of these materials is the presence of mixtures of crystallized and amorphous phases, the conventional methods of crystallography being poorly adapted to the latter. Here we present the Pair Distribution Function analysis method, which based on diffraction data, allows access to the identification, microstructural characterization and quantification of phases constituting a complex mixture, independently of their amorphous or crystalline character. Two recent examples will be presented to illustrate the use of this method in studies of cultural heritage materials.

Publié le : 2018-07-31

DOI : 10.1016/j.crhy.2018.06.001

Keywords: Cultural heritage materials, Pair Distribution Function, Tomography, Synchrotron
Mots-clés : Matériaux du patrimoine, Fonction de distribution de paires, Tomographie, Synchrotron

Affiliations des auteurs :

Pierre Bordet ¹

¹ Université Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel, 38042 Grenoble, France

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Pierre Bordet. Application of the pair distribution function analysis for the study of cultural heritage materials. Comptes Rendus. Physique, Physics and arts / Physique et arts, Volume 19 (2018) no. 7, pp. 561-574. doi : 10.1016/j.crhy.2018.06.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2018.06.001/

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