电化学扫描隧道显微术:以Cu在Au(111)表面初始阶段电沉积为例

电化学扫描隧道显微术能在电解质溶液中获得随电位变化的电极表面高空间分辨率的结构信息及跟踪某些反应过程,为从高空间分辨率的角度理解界面结构和电极过程提供了一种强有力的手段。本文以电化学扫描隧道显微术研究Cu在Au(111)上电沉积初始阶段过程为例,与读者交流电化学扫描隧道显微术实验方面的经验,涉及实验装置、实验操作、实验步骤和注意事项等。

激光扫描光电化学显微技术及其应用进展

综述了激光扫描光电化学显微技术及其在研究金属氢化膜、半导体电极表面修饰、光电化学腐蚀和光电活性物质电沉积过程的应用。

电化学技术对混凝土显微硬度的影响分析

针对电化学技术处理过程中电场作用导致混凝土非均匀软化以及黏结强度退化的问题,通过显微硬度试验对不同通电参数与时间下的混凝土阳极与阴极区域进行测试分析,进行混凝土两极在电化学技术下的硬度影响研究。结果表明,经电化学处理后的混凝土硬度下降明显,阴极和阳极区域在以3A/m2的电流通电28天后的平均硬度值为75.9MPa与81.8MPa,阴极的软化程度大于阳极;硬度损失率随通电时间与电流密度增加而上升,以3A/m2的电流通电28天后阴极与阳极的硬度损失率可以达到15.5%与8.9%。

界面分子相互作用电化学、扫描隧道显微镜和微悬臂研究

液／固界面分子相互作用，尤其是与基体以及与其他分子相互作用，在基础研究和实际应用方面具有重要意义。通常反映相互作用的电荷分布和结构可通过电化学扫描隧道显微镜来研究，由于表面能对表面吸附的敏感性，界面分子相互作用导致表面应力的变化可由灵敏的微悬臂方法检测。

微区电化学扫描技术应用现状

对微区扫描电化学显微技术的发展,其工作原理及技术应用进行概述.综述微区扫描电化学技术在生物领域的应用(如对叶绿体,癌细胞DNA等大分子的活动进行成像)、电源技术领域的应用(如对锂离子电池等的新能源电池界面反应)以及在金属腐蚀领域的应用(不锈钢、镁铝合金腐蚀机理和涂层失效行为等).随着微区扫描电化学技术的进一步成熟,势必会引发新一批的研究热潮,推动新兴产业链发展.

扫描探针显微术及其在电化学中的应用

新型及复杂电化学界面的研究需求对应用和发展各种高空间分辨的原位表征方法提出了更高要求.电化学扫描探针显微术能在控制电极电位的条件下获得电解质溶液中电极表面高空间分辨率的结构信息,已发展为电化学界面研究的重要工具.厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室扫描探针技术研究团队多年来以探针技术为基础,在发展该技术的基础上,不断拓展研究方向,目前已将扫描探针技术发展成为兼具电化学界面表征和加工的重要技术.本文梳理了30多年来该团队在电化学扫描隧道显微镜研制及发展联用方法、金属电沉积初始阶段研究、单晶电极/离子液体界面双电层、仿生生物膜、离子液体中的欠电位沉积及反应动力学研究、针尖诱导表面纳米构筑及量子电导研究、锂电池界面研究等方面所开展的工作.

电化学扫描探针显微术的特点及其发展趋势

电化学扫描探针显微术是将电化学研究系统和扫描探针显微技术 (ScanningProbemi croscopy :SPM)相结合而产生的一门新的研究技术 ,是对SPM技术的创新和应用领域的拓展。该技术的最大特点是可以在溶液环境下工作 ,实时、原位、三维空间观察、控制化学反应及过程 ,又可以对材料进行原子级加工等。本文将以SPM技术的重要分支———电化学扫描隧道显微技术 (STM :Scanningtunnelingmicroscopy)为主 ,简要介绍其工作原理 ,应用范围及发展趋势。

AlSc15中间合金中Al_(3)Sc金属间化合物的电化学行为及对局部腐蚀的影响

将过共晶AlSc15合金加热至液态,以10℃/h速率冷却得到毫米级尺寸的Al_(3)Sc金属间化合物。利用微区电化学和扫描开尔文探针力显微镜(SKPFM)研究了Al_(3)Sc金属间化合物在不同pH值的0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学特征及对局部腐蚀敏感性的影响。结果表明,Al_(3)Sc金属间化合物存在自钝化现象,且在碱性环境中有明显的维钝区域;随着pH值的增加,Al_(3)Sc腐蚀电位逐渐降低,在中性和碱性条件下的腐蚀速率明显低于酸性条件下的;Al_(3)Sc金属间化合物与周围铝基体之间的伏打电位差约为40 mV,在铝合金中可能作为较弱的局部阴极,对电偶腐蚀的影响不大。

扫描电化学显微仪─—电子控制系统的研制

介绍扫描电化学显微仪（ＳＥＣＭ）电子控制系统的工作原理、仪器结构及初步应用。

扫描电化学微探针的发展及其在局部腐蚀研究中的应用

简要概述当前国内外具有空间分辨能力的扫描微探针技术及其在腐蚀研究中的应用,包括扫描微电极技术(SMET)、扫描电化学显微镜(SECM)、原子力显微镜(AFM)、扫描Kelvin探针技术(SKP)等,其中SMET、SECM、SKP及局部交流阻抗技术可直接测定腐蚀电极表面或界面电化学不均一性的分布图像,而原子力显微镜技术则是通过分子间作用力从纳米尺寸测量腐蚀过程表面形貌的变化.文中侧重介绍作者近年先后建立的具有微米空间分辨度的电化学微探针技术,并利用各种扫描探针技术研究金属/溶液界面电化学不均一性及其局部腐蚀过程.研究表明,空间分辨电化学方法的发展及应用,加深了人们对金属表面和金属/溶液界面电化学不均一性,特别是金属局部腐蚀发生、发展及过程机理的认识.

扫描隧道显微术在纳米科学技术中的应用

为了能在纳米尺度范围内认识和改造客观世界,必须具有高水平多功能的观察和研究手段,新的技术手段的出现也必将促进纳米科学技术的发展。于1982年发明并使其发明者获得1986年诺贝尔物理学奖的扫描隧道显微镜(ScanningTunneling Microscope,STM),作为一种新型的表面分析手段,与在其基础上发展起来的扫描隧道显微术(Scanning Tunneling Microscopy)相结合。

LIGA技术微电铸镍的电化学研究

微电铸工艺兼具掩膜电镀和厚膜结构电铸的双重特征。采用线性电位扫描和电化学交流阻抗等电化学测量技术 ,对高深宽比掩膜条件下微电铸镍的电极反应动力学过程进行了初步研究。结果显示 ,高深宽比掩膜使扩散传质过程更容易成为电极反应的控制因素 ,并由此导致深层微电铸结构疏松多孔等缺陷。提高电镀过程传质能力的改良工艺能够显著改善微电铸镍结构的整体品质。

铝阳极化皮膜之显微组织与电化学特性研究

利用超薄切片技术(ultramicrotomy)制作铝阳极化成箔之横截面切片,于穿透式电子显微镜(TEM)下对氧化铝介电皮膜厚度,型态,成份与微结构进行观察与分析,并探讨其与皮膜电化学特性表现之关联性.于85℃己二酸铵水溶液中进行铝阳极化成处理.当电压低于100V时,所成长之介电层为非晶质氧化铝皮膜,其电阻值随化成电压升高而增加,但介电常数不受化成电压之影响.当化成电压超过100V时,结晶状的γ′＿Al2O3开始出现,且其产生的量随电压值的提高而不断增加,结晶化的过程造成皮膜中缺陷与裂缝产生,以致皮膜电阻逐渐降低,但平均介电常数却有明显随皮膜中γ′＿Al2O3增加而升高的趋势.化成电压达到200V时,介电皮膜之结构明显可分为两层,包括内层非晶质氧化铝与外层结晶性γ′＿Al2O3;其电化学交流阻抗行为亦显示界面双电容组件特性,结晶性γ′＿Al2O3层的电阻较低,但比非晶质氧化铝层具较高电容值.

运用激光扫描共聚焦显微技术研究大草履虫口胞器与消化胞器

本文利用激光扫描共聚焦显微技术(Laserscanningconfocalmicroscopy,LSCM)对大草履虫(Parameciumcaudatum)口胞器及消化胞器进行了再观察,通过连续断层扫描和三维重建技术,清晰地显示出草履虫口胞器中前庭、口腔、内口膜、四分膜、背咽膜、腹咽膜等结构,它们的位置和形态与前人的工作结果基本一致,并给出口胞器结构的三维立体构象。观察了虫体内的食物泡及其形成过程。看到胞咽在摄食并形成食物泡时其直径变大的现象,表明Allen(1974)有关消化后期食物泡产生的微小泡回到胞咽处与胞咽膜融合的时间应该是在胞咽直径扩大时,此时微小泡参与到胞咽膜上,进而再参与到新食物泡膜的形成过程中,由此完成膜的循环再利用。在样品制备中采用KMnO4替代了免疫荧光技术中传统的固定剂,固定效果很好,清楚地显示了胞咽膜。

扫描隧道显微镜在相变研究中的应用

阐述了扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）的工作原理，及其特点，总结了ＳＴＭ在金属、半导体材料的原子结构观察及表面相变等方面的主要研究成果它包括纯金属及半导体原子结构、表面相变、表面吸附（表面反应）及表面物理沉积过程的动态研究；

扫描隧道显微术研究及其应用

介绍了扫描隧道显微术(ScanningTunnelingMicroscopy,STM)的工作原理及特点,并阐述了STM在表面结构的观测、表面化学反应、表面微细加工、单原子操作、电双稳材料等领域的应用。

近场扫描光学显微镜及其探针技术研究新进展

对近场扫描光学显微技术 (NSOM)研究与应用新进展作了概括介绍 ,较详细地阐述了NSOM的关键部件———探针技术的发展 ,并对NSOM的前景作了展望。

电化学STM技术在金属腐蚀科学中的应用及研究进展

本文介绍了电化学STM在金属腐蚀电化学研究领域的技术优势。其最大特点是可以在金属腐蚀环境中和原子 分子水平上 ,实时、原位、三维空间观察 ,并可以通过电位控制表面电极过程。综述了电化学STM在钝化膜结构、缓蚀剂的自组装膜、金属表面原子的活性溶解等揭示腐蚀缓蚀机理的研究领域中所起的重要作用以及最新研究进展。

利用扫描隧道显微镜制造纳米级结构

在大气环境中用ＳＴＭ进行纳米级超微加工．以高定向热解石墨（ＨＯＰＧ）和金薄膜作为样品，通过在ＳＴＭ探针和样品之间施加一定的脉冲电压制造出了尺度在纳米量级的结构．还对所形成的结构特征进行了分析，总结出部分规律．