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原位电化学扫描隧道显微镜EC-STM是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器，可在原子或分子水平上实时观察固 / 液界面的表面结构和电化学反应。可直接观察研究溶液中固体电极表面物质的行为，如表面吸附脱附动态过程、组织结构、表面形态、化学反应等，还可进行原子尺度的表面加工，是原子分子原位研究的强有力技术之一。
原位催化剂扫描隧道显微镜Cat-STM 的工作原理基于量子隧道效应，当原子尺度尖锐的探针与催化剂样品表面距离非常接近时，在外加电场作用下，电子会穿过两者之间的绝缘层产生隧道电流。通过检测该电流并进行信息处理，可获得样品表面的形貌信息。STM 的分辨率高，可达到原子级别，能够清晰地分辨出催化剂表面原子的排列情况，还能获取样品表面的电荷分布、电子态等物理信息。
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