原子的分解能での液体中の電気化学反応の観察と分析が出来る走査型電気化学顕微鏡の試作

能够以原子分辨率观察和分析液体中电化学反应的扫描电化学显微镜原型

• 批准号: 63850085
• 负责人: 森田 清三
• 金额: $ 4.61万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63850085/
• 关键词: 走査型トンネル顕微鏡; 溶液中; 電気化学セル; 走査型電気化学顕微鏡; 局所的電気化学反応; その場観察; ファラディ電流; 活性サイト

本研究では、液体中でも使用可能な唯一の高分解顕微鏡である走査型トンネル顕微鏡(STM)と電気化学セルを組み合わせた走査型電気化学顕微鏡を製作して、局所的な電気化学反応のその場観察と原因解明を行った。また、吸着や電気化学反応に伴う電極表面の凹凸変化のその場観察も行い以下の結果等を得た。1.局所的な電気化学反応のその場観察と原因解明(1)局所的な電気化学反応に伴い観測されるファラディ電流がトンネル電圧の増加、STM探針の走査速度の増加、フィードバック・ゲインの増加やSTM探針の露出面積の増加と共に大きくなることを見いだした。この結果から、STM測定に伴うSTM探針の三次元運動が試料表面の活性サイトにポテンシャル・ステップ的効果を引き起こし、その結果、活性サイトに電気化学反応を引き起こしているというモデルを提出した。(2)0.1モルKCl溶液中の銀試料の実験で、AgClが出来ている場合は、銀表面の突起部で電気化学反応が観測されることより、突起部がAgClの生成に対して活性で有ることを示した。また、AgClの還元後の銀表面は全表面で電気化学反応が観測されることより、還元後の銀表面は全面が活性であることを示した。2.電極表面の凹凸変化のその場観察(1)0.1モルのKCl溶液中の銀試料の実験では、銀表面の電位を還元側に変化させることにより、活性サイトに特異吸着したCl^-イオンの脱着に伴い、銀表面の凹凸の再編が起こり、その結果、銀表面の凹凸が滑からになることをその場観察で見いだした。

In this study, we investigated the possible use of a unique high resolution micro-mirror in liquid phase to investigate the electrical chemistry of a micro-mirror (STM). The following results were obtained: 1.(1) The electrochemistry reaction in the laboratory is accompanied by an increase in the current generation voltage, an increase in the scanning speed of the STM probe, an increase in the exposure area of the STM probe, and a total increase in the exposure area of the STM probe. The results of STM measurement are as follows: Three-dimensional movement of STM probe, activation of sample surface, electrochemistry reaction, activation of sample surface. (2) When AgCl is produced from silver sample in 0.1 μ mol KCl solution, the electrochemical reaction of silver surface protrusions is measured. When AgCl is produced from silver sample, the electrochemical reaction of silver surface protrusions is measured. After AgCl reduction, the silver surface is completely active. 2. Field Observation of Surface Concavo-convex of Electrode (1) 0.1 μ m of Ag Sample in KCl Solution, Potential Change of Ag Surface on Reduction Side, Specific Adsorption of Cl ^-3, Reorganization of Surface Concavo-convex of Ag, Results of Surface Concavo-convex of Ag Sample in KCl Solution, Field Observation of Ag Sample in KCl Solution

项目成果

森田清三: Japanese Journal of Applied Physics. 28. (1989)

森田精三：日本应用物理学杂志。28。（1989）

森田清三: 材料科学. 24. 283-292 (1988)

森田精三：材料科学。24. 283-292 (1988)

森田清三: 日本結晶成長学会誌. 15. 84-87 (1988)

Seizo Morita：日本晶体生长学会杂志 15. 84-87 (1988)。

森田清三: Journal of Vacuum Science ＆ Technology A. 6. 354-357 (1988)

森田精三：真空科学与技术杂志 A. 6. 354-357 (1988)

御子柴宣夫: Renta Station. 1. 1 (1988)

御小芝伸夫：出租站。1.1（1988）