ナノプローブ電極を利用した高機能電気化学顕微鏡の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

SECMは微小な電極をプローブとし,試料表面に接近させて2次元的に走査することによって表面の局所領域における電気化学反応を検出・誘起することが可能なシステムである。SECM測定では,主に化学反応に伴うファラデー電流を測定する。そのため,プローブ電極-試料間の変化に起因する影響が大きく,電極-試料間距離を一定に制御することが重要であり,これまで,距離制御にshearing forceを利用したSECMシステムなどの開発を行ってきた。しかし,電極試料間距離を一定に制御しても,プローブである電極の微小化に伴う測定電流値の減少により,ナノメートルレベルの解像度を実現することは困難であった。そこで,本研究ではプローブ電極における検出感度を大幅に向上させるため,電極電位を制御し,新規な走査方法で測定可能なシステムの開発を行った。1.高機能電気化学顕微鏡の開発プローブ-試料間距離を制御可能なSECMにおいて,プローブ電極における任意の電気化学測定が可能なシステムの開発を行った。今年度は,特に局所におけるパルス測定法(Differential pulse voltammetry DPVなど)の測定を実現し,DPV法を用いた電気化学イメージングが可能なシステムを構築した。2.高機能電気化学顕微鏡の評価と生体分子計測への応用新たに開発した高機能電気化学顕微鏡を評価するために,局所反応の計測を行った。特にトポロジーおよびプローブ電位制御時の電流応答に着目し,得られたデータをシステム開発ヘフィードバックした。プローブ電極における電位走査を行うことにより,二種類以上の電気化学活性種の同時測定が期待できる。