SECM（走査電気化学顕微鏡）とは？仕組み・特徴・歴史を分かりやすく解説！

SECM（走査電気化学顕微鏡）は、SPM（走査型プローブ顕微鏡）の一種です。

SPMについて気になる方は以下の記事で解説しておりますので、あわせてご覧ください。

この記事ではSECMの仕組みの一例から使用場面について解説させていただきます。

普段から原子に関わる仕事をしている「菅製作所」だからお伝えできる情報をお届けしますので、参考にしていただけると幸いです。

それでは、早速見ていきましょう。

SECM（走査電気化学顕微鏡）とは微小電極を使用して計測する顕微鏡

SECM（走査電気化学顕微鏡）とは、探針として微小電極を利用し、試料表面の化学物質の反応像、反応速度の定量を行うための顕微鏡です。

SECMはSPM（走査型プローブ顕微鏡）の一種であり、主に腐食防食化学から酵素安定性の研究などのジャンルで使用されます。

SECMにはいくつかのモードがありますが、ここでは他のSPMと比較しやすい「プローブ走査法」における例を見ていきましょう。

SECMのプローブ走査法には2つのモードがあります。

よく使用されるのは比較的単純な「高さ一定モード」での測定です。高さ一定モードは電極と試料間の高さを一定に保つことで表面の形状を測定する方法になります。

しかし、電極の先端をイメージング範囲内における最高点以上に設置しないと、正確な凹凸をイメージングできないなどの弱みもあります。

そのため、より高い解像度で正確な形状を取得したい、電気化学活性も同時に検出したい場合は距離一定モードが使用されます。距離一定モードは従来のSPMの電気版といった方法です。

フェロセンアンモニウム溶液中で直径100ミクロンの白金ディスク電極上を走査することで得られたSECM像です。白金の部分の電流が大きくなるため、山のように写し出されます。

実像サンプルについては以下のページで公開されていますので、ご覧ください。

微小電極による測定は1980年頃から行われていました。そして、SPMの技術を発展させて、1989年、A.J.バードらによりSECMが報告されます。SPMの側面と電気化学測定の側面を持つSECMは、近年でも使用され続ける顕微鏡の一つとなりました。

今回はSECM（走査型電気化学顕微鏡）についてお話ししました。最後にポイントを振り返りましょう。

SECMはSPM（走査型プローブ顕微鏡）の一種であると冒頭にお話ししました。SPMについて詳しくは以下の記事で解説しておりますので、あわせてご覧ください。

参考サイト

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