電気化学原子間力顕微鏡

電気化学原子間力顕微鏡（でんきかがくげんしかんりょくけんびきょう、Electro-Chemical Atomic Force Microscope : EC-AFM）は電気化学反応を可視化する原子間力顕微鏡の一形式。

概要 原子間力顕微鏡(AFM)の原理を利用して探針とワーキング電極として作用する試料をセットする電気化学セルとそのセル電極の電位を制御する2台の定電位電解装置(バイポテンショスタット)が追加され、カンチレバーの変位をレーザー光と4象限光検出素子により、光学的に検出することにより、電気化学反応によって誘起される試料表面のナノスケールの形状変化を、in situで可視化する。EC-AFMは1991年にHansmaのグループによって，金属電極表面上に金属が電析して行く構造変化を捉えたのが最初だとされ、20世紀末以降に利用が拡大したS. Manne, P.K. Hansma, J. Massie, V.B. Elings, A.A. Gewirth. "Atomic-resolution electrochemistry with the atomic force microscope: copper deposition on gold." Science 251.4990 (1991): 183-186.。

周波数変調検出型AFM 周波数変調検出型AFMは探針が先端についたカンチレバーを共振周波数を維持して振動ながら試料表面に近づけて周波数変化として力を計測して表面を画像化する手法。

用途 充電池のように電気化学反応を伴う物質の観察山口義彰, 河上貴聡, 「電気化学原子間力顕微鏡を用いた硫酸中鉛電極表面反応のその場観察」『表面科学』 34巻 6号 2013年 p.290-295, 。

脚注

参考文献 Vidu, Ruxandra, and Shigeta Hara. "Surface alloying at the Cd ｜ Au(100) interface in the upd region. Electrochemical studies and in situ EC-AFM observation." Journal of Electroanalytical Chemistry 475.2 (1999): 171-180, . Cohen, Yair, and Doron Aurbach. "The use of a special work station for in situ measurements of highly reactive electrochemical systems by atomic force and scanning tunneling microscopes." Review of Scientific Instruments 70.12 (1999): 4668-4675. 山口祥司, 「黒鉛負極上皮膜生成の電気化学AFMによる観察」『炭素』 1999年 1999巻 186号 p.39-44, 「エラータ : 黒鉛負極上皮膜生成の電気化学AFMによる観察」『炭素』 1999年 1999巻 187号 p.132,

関連項目 原子間力顕微鏡 走査型プローブ顕微鏡 走査型電気化学顕微鏡 走査型化学ポテンシャル顕微鏡 電気化学走査型トンネル顕微鏡