Laser Techniques for the Study of Electrode Processes

اندازه‌گیری‌های با قابلیت لیزر ابزارهای ارزشمندی برای بررسی سطوح و رابط‌ها یا برای بررسی درجا فرآیندهای سطحی از جمله فرآیندهای الکترود هستند. درک ترمودینامیک سطوح جامد/مایع برای علم سطح و الکتروشیمی مهم است. در بخش اول این کتاب، نویسندگان طیف وسیعی از تکنیک‌ها را برای بررسی کشش سطحی و تنش سطحی که برای پوشش‌ها، لایه‌های نازک و سلول‌های سوختی مهم است، توضیح می‌دهند. تکنیک های پوشش داده شده شامل روش های تیر خمشی (صفحه خمشی، کنسول خمشی، انحنای ویفر) با تکنیک های مختلف تشخیص است. توجه ویژه به روش هایی با استفاده از تشخیص نوری توسط انحراف پرتو لیزر یا تداخل سنجی داده می شود. بخش دوم به تکنیک های مبتنی بر تشخیص گرادیان های ضریب شکست در محلول اختصاص دارد. تغییرات ضریب شکست می‌تواند مربوط به گرادیان‌های غلظت (انحراف پرتو پروب، PBD) یا گرادیان‌های حرارتی ناشی از نور (طیف‌سنجی انحراف فتوترمال، PDS) باشد. کاربرد تکنیک ها در سیستم های الکتروشیمیایی محصور سطحی و محلول شرح داده شده است. متعاقبا، مقایسه ای با سایر تکنیک هایی که قادر به نظارت بر شار یون هستند، انجام می شود.

Laser-enabled measurements are valuable tools for the investigation of surfaces and interfaces or for the in situ investigation of interfacial processes including electrode processes. The understanding of the thermodynamics of solid/liquid surfaces is important for surface science and electrochemistry. In the first part of this book, the authors describe a range of techniques for investigating interfacial tension and surface stress, which is important for coatings, thin films, and fuel cells. The techniques covered comprise bending beam (bending plate, bending cantilever, wafer curvature) methods with different detection techniques. Special attention is given to methods using optical detection by laser beam deflection or interferometry. The second part is devoted to the techniques based on the detection of refractive index gradients in the solution. The refractive index changes could be related to concentration gradients (Probe Beam Deflection, PBD) or light-induced thermal gradients (Photothermal Deflection Spectroscopy, PDS). The application of the techniques to surface-confined and solution electrochemical systems is described. Subsequently, a comparison with others techniques able to monitor ion fluxes is performed.