Электрохимический сканирующий туннельный микроскоп ( EC-STM ) — это сканирующий туннельный микроскоп , который измеряет структуру поверхностей и электрохимические реакции на границах раздела твердое тело и жидкость на атомном или молекулярном уровне. [1] [2] [3]
Электрохимические реакции происходят в электролитических растворах — например , гальваника , травление, батареи и так далее. На поверхности электрода многие атомы, молекулы и ионы адсорбируются и влияют на реакции. Раньше, чтобы получить информацию о структуре поверхности электродов и реакциях, образец электрода вынимался из электролитического раствора и измерялся в условиях сверхвысокого вакуума (СВВ). При этом структура поверхности менялась и ее невозможно было точно наблюдать. Однако с помощью этого микроскопа эти проблемы решаются.
В растворах электролитов образуется сложный двойной электрический слой из молекул H 2 O и анионов. В этом слое, поскольку распределение анионов меняется в зависимости от потенциала электрода, необходимо контролировать реакцию на электроде. Потенциалы рабочих электродов (образца и наконечника) контролируются независимо от электрода сравнения . В этом случае напряжение туннельного смещения представляет собой разность двух потенциалов. Противоэлектрод служит для замыкания токоведущих цепей с рабочими электродами. Используя эти четыре электрода, электрохимическая реакция точно контролируется внешним напряжением, и можно наблюдать за поверхностью жидкости.