フランスBio-Logicコンパクト走査電気化学顕微鏡

SECM の顕微技術に基づくプローブであり、測定された画像コントラストは研究された表面の局所的な電気化学活性を示すことができる。従来の電気化学試験ではサンプル表面全体の平均信号が得られていたが、SECMを用いることで電気化学特性を空間分解し、サンプルの局所特性を得ることができる。ローカル特性は、グローバル測定結果を説明するための補足情報として使用できます。

バイオロジックの走査電気化学ワークステーションM 370とM 470は、SECMモジュールを含む比較的包括的なマイクロ領域電気化学ワークステーションである。M 470は合計9つのモジュールを含み、それぞれ走査電気化学顕微鏡システム（SECM）、交流走査電気化学顕微鏡システム（ac−SECM）、間欠接触走査電気化学顕微鏡システム（ic−SECM）、マイクロ領域電気化学インピーダンス試験システム（LEIS）、走査振動電極試験システム（SVET）、電解液微小滴走査システム（SDS）、交流電解液微小滴走査システム（ac−SDS）、走査ケルビンプローブ試験システム（SKP）、非接触マイクロ領域形態試験システム（OSP）である。一方、M 470に比べて、SECM 150は新しいポータブルでエントリーレベルのSECMデバイスです。

図1 SECM 150小型走査電気化学顕微鏡

一、フランスBio-Logicコンパクト走査電気化学顕微鏡プロフィール

SECM 150低価格、高解像度（＜10 nm）、小型スキャンシステムであり、その小型体積の特徴は特にグローブボックスの作業に適している。圧電ポジショナは容量位置センサを搭載し、走査範囲全体で10 nmの解像度を提供することができる。集積した双定電位計は、超低電流を測定でき、分解能は6.1 fAに達する。

（1）グローブボックスにもぴったりのコンパクト！

実験室の空間は常に制限されており、特に実験に厳格な空気雰囲気制御が必要な場合、実験機器の体積の大きさにも厳しい要求がある。SECM 150は、高性能を維持しながら、できるだけコンパクトに設計されています。その重さはわずか8 kgで、グローブボックスのような狭い環境に適したサイズです。例えば、PU 51定電位計は長さ10 cm、重さ61 gしかない。その走査台のサイズも190*225*230 mmしかありません。SECM 150は現在市販されている小型のSECMデバイスです。

（2）超高分解能＜10 nm走査分解能

SECM150のプローブ位置は3つの圧電走査プラットフォームによって制御され、走査範囲は200*200*100μmである。各座標軸上の位置分解能は10 nm未満である。Bio-Logic Pt超微小プローブはサイズが異なり、1μm小さいものが多い。しかし、SECM 150は、任意の材料のより小さなプローブに適用することができる。定電位計は高い電流範囲感度100 pA、分解能6.1 fAを持っている。SECM 150の超高分解能はほとんどすべてのSECMテストを満たすことができる。

（3）高速スキャン

SECM 150は試験中、毎秒20個の離散点をスキャンすることができる。この高速走査機器は時間変数システムの研究に使用することができる。その走査速度は200μm/sに達することができる。例えば、図2では18 min内で10000点を測定したデータである。

図2金サンプルはK3[フェ(CN)6]溶液中の試験結果

二、フランスBio-Logicコンパクト走査電気化学顕微鏡の応用

SECM 150は応用が広く、材料表面の電気化学反応の研究に用いることができる。次に、いくつかの応用例を挙げます。

（1）電池

リチウムイオン電池：LiCoO₂ペースト電極分解Li⁺の空間異質性を示す。

リチウムイオン電池：操作条件下での固体電解質界面の形成と進化。

リチウムイオン電池：セパレータ絶縁性能の均一性の研究。

リチウム空気電池：プローブ先端部で酸素を収集することにより、ガス拡散電極上の酸素の物質移動抵抗を判断する。

酸化還元流電池：集流器の不動態化の研究。

（2）エッチング／コーティング

金属合金中の粒子及び相の電気化学特性（介在物、金属間化合物粒子、粒界、結晶粒）を測定した。

金属合金の局所腐食メカニズムを研究する。

特定の防腐処理による保護均一性の進展。

（3）燃料電池と光触媒

触媒の空間分解触媒性能。

触媒組成スクリーニング。

（4）バイオセンサ

プローブによって生成される特定の分子に対する受容体の反応性を試験する。

局所的に生成された分子をプローブの固定化技術を用いて試験した。

（5）基礎電気化学

導電性基板上の電子移動分布の研究。