ALS900シリーズ走査型電気化学顕微鏡

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ALS920D SECM走査型電気化学顕微鏡

ALS920D SECM走査型電気化学顕微鏡

  • 特長
  • 測定原理
  • 仕様
  • テクニック一覧
  • 応用例
  1. 電極表面研究
  2. 生体、細胞サンプル
  3. 半導体の表面分析
  4. 腐食研究
  5. 液界面間のイオン移動研究
  6. 膜特性研究

新しい電気化学の世界が広がる

920Dステージ
1989年に紹介された走査型電気化学顕微鏡(Scanning electro-chemical microscopy, SECM)は界面近傍の化学的な変化を高解像度で観察するための装置です。サンプル表面の近傍をスキャンして微小探針で起こる反応を画像化します。SECMは表面の化学物質の反応像、反応速度の定量を行なうために使用します。応用分野としては腐食研究、細胞膜の研究、液液界面の研究に用いられており、更に用途が広がってます。

探針を基板上の任意の高さに設定し、二次元方向に走査します。コンピューター制御にて走査位置、電気化学計測、データ解析を行うことができます。

SECMのプローブを用いてサンプル計測する原理を下記に示します。

SECM principle



 EC detection mechanism
  • A.探針を基板から遠ざけると、探針電流は定常状態になります。
  • B.探針を絶縁基板に近づけると、Oの拡散が妨げられiT≤iT
  • C.探針が導電性基板に近づくと、Oのポジティブフィードバックにより、iT≥iT

A、B、Cの電流応答を定量的に解析できます。基板表面の電気化学反応をイメージできます。

ポジティブフィードバック
ネガティブフィードバック


マイクロポジショナー
X,Y,Y解像度 1.6 nm以上
X,Y,Z移動距離 2.5 cm(オプション5.0 cm)
大きさ(W×D×H) 33×30×13 cm
重さ 7.5 kg
バイポテンショスタット
ポテンシャル範囲 ±10 V
電流範囲 ±250 mA
出力電圧 ±13 V
感度範囲 1×10-12 〜 0.1 A/V
入力インピーダンス 1×1012 Ω
最小電位分解能 100 μV
最大サンプリング速度 16bit @ 1 MHz
バックグラウンド電流 <20 pA
電流分解能 0.01 pA
スキャン速度 CV 1×10-6 〜 10,000 V/sec
パルス幅 CA, CC 0.0001 〜 1,000 sec
パルス幅 DPV, NPV 0.0001 〜 10 sec
周波数 SWV 1 〜 100 kHz
周波数 IMP 1×10-5 〜 1 MHz
対応OS Windows™ 7 / 8.1 / 10
インターフェース USB 2.0
大きさ(W×D×H) 330×300×130 mm
重さ 5.4 kg
ステージ
駆動方式 モデル900D: ステップモーター
モデル920D: ステップモーター+ピエゾ
大きさ(W×D×H) 24×28×28 cm
重さ 7.0 kg
その他
表示 リアルタイム絶対、相対距離
リアルタイムプローブ、差分電流
走査プローブテクニック プローブ走査曲線(X,Y,Z)
プローブ接近曲線
走査型電気化学顕微鏡
表面パターン処理
Sweep Techniques CV, LSV
Step and Pulse Techniques CA, CC, DPV, NPV, SWV
Galvanostatic Techniques CP, MCS, PSA
その他テクニック i-t, DPA, TPA, BE, ポテンショメトリー


モデル名をクリックするとWEB見積書に自動入力できます
テクニック 900D 920D
CV
LSV
SCV
TAFEL
CA
CC
DPV
NPV
SWV
ACV
i-t
SHACV
DPA
DDPA
TPA
IPAD
BE
HDV
IMP
IMPT
IMPE
CP
CPCR
PSA
OCPT
SSF
STEP
ISTEP
RDE
Full CV Sim


テクニック略称一覧


メッキへの応用

メッキ液を管理する方法としてはCVS(サイクリックボルタンメトリーストリッピング)法が利用されています。白金電極にメッキされる銅の剥離量からメッキ液の活性ならび品質管理が行えます。CVSにて測定されたメッキ液のボルタモグラムを示します。

900b4.jpg

メッキ液の剥離をチェックするために用いる電極としてグラッシーカーボン電極を用い、電極表面への銅の析出状態を比較したデータを示します。

900b5.jpg

上記銅の析出データを3次元データに変換しました。メッキ液への添加剤の有無により、表面の平滑度の違いが分かります。

900b6.jpg

腐食への応用

サンプルとして、鉄と過酸化水素が鉄表面で反応して生じる水酸化イオン濃度の変化を、微小酸化インジウム電極を用いて、鉄表面の局所pH変化をポテンショメトリー法により観察した例を紹介します。

Fe corrosion sample


 steel sample


SECM image by potentiometry




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