電気化学走査型トンネル顕微鏡

電気化学走査トンネル顕微鏡（EC-STM）は、固体-液体界面における表面構造や電気化学反応を原子または分子スケールで測定する走査トンネル顕微鏡です。^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

電気化学反応は電解液中で起こります。例えば、電気めっき、エッチング、電池などが挙げられます。電極表面には、多くの原子、分子、イオンが吸着し、反応に影響を与えます。従来、電極表面の構造や反応に関する情報を得るために、試料電極を電解液から取り出し、超高真空（UHV）条件下で測定していました。しかし、この方法では表面構造が変化してしまい、正確な観察が困難でした。本顕微鏡を用いることで、これらの問題は解決されます。

電解液中では、H₂O分子と陰イオンからなる複雑な_電気二重層が形成されます。この層では、陰イオンの分布が電極電位によって変化するため、電極上での反応を制御する必要があります。作用電極（試料と探針）の電位は、参照電極に対してそれぞれ独立して制御されます。この場合、トンネルバイアス電圧は、この2つの電位の差となります。対極は、作用電極と電流回路を完成させるために使用されます。これら4つの電極を用いることで、外部電圧によって電気化学反応を精密に制御し、液中の表面を観察することができます。