Оже-эффект


Эффект Оже или эффект Оже-Мейтнера — физическое явление, при котором заполнение вакансии во внутренней оболочке атома сопровождается испусканием электрона из того же атома. [1] Когда основной электрон удаляется, оставляя вакансию, электрон с более высокого энергетического уровня может попасть в вакансию, что приведет к высвобождению энергии . Хотя чаще всего эта энергия высвобождается в виде испускаемого фотона , энергия также может передаваться другому электрону, который выбрасывается из атома; этот второй выброшенный электрон называется оже-электроном . [2]

Эффект был впервые обнаружен Лизой Мейтнер в 1922 году; Вскоре после этого Пьер Виктор Оже независимо обнаружил этот эффект, и большая часть научного сообщества приписывает это открытие. [3] [4]

При вылете кинетическая энергия оже-электрона соответствует разнице между энергией начального электронного перехода в вакансию и энергией ионизации электронной оболочки, из которой был выброшен оже-электрон. Эти энергетические уровни зависят от типа атома и химического окружения, в котором находился атом.

Оже-электронная спектроскопия включает испускание оже-электронов при бомбардировке образца рентгеновским излучением или энергичными электронами и измеряет интенсивность оже-электронов в зависимости от энергии оже-электронов. Полученные спектры можно использовать для определения личности излучающих атомов и некоторой информации об их окружении.

Оже-рекомбинация похожа на Оже-эффект, возникающий в полупроводниках . Электрон и электрон-дырка (пара электрон-дырка) могут рекомбинировать, отдавая свою энергию электрону в зоне проводимости , увеличивая его энергию. Обратный эффект известен как ударная ионизация .

Эффект Оже может воздействовать на биологические молекулы, такие как ДНК. После ионизации К-оболочки атомов компонентов ДНК выбрасываются электроны Оже, что приводит к повреждению ее сахарофосфатного остова. [5]


Два взгляда на процесс Оже. (а) последовательно иллюстрирует этапы девозбуждения Оже. Падающий электрон (или фотон) создает дырку в ядре на уровне 1s. Электрон с уровня 2s заполняет дырку 1s, и энергия перехода сообщается 2p-электрону, который испускается. Таким образом, конечное атомное состояние имеет две дырки: одну на 2s-орбитали, а другую на 2p-орбитали. (б) иллюстрирует тот же процесс, но с использованием рентгеновских обозначений , KL 1 L 2,3 .