оже-эффект

ОЖЕ-ЭФФЕКТ - эмиссия электрона из атома, происходящая в результате безызлучат. перехода при наличии в атоме вакансии на внутр. электронной оболочке. Эфект обнаружен П. Оже (P. V. Auger) в 1925 г.
Оже-процесс можно разделить на две стадии. Первая - ионизация атома внеш. излучением (рентгеновским, быстрыми электронами, ионами) с образованием вакансии на одной из внутр. оболочек. Такое состояние атома неустойчиво, и на второй стадии происходит заполнение вакансии электроном одного из вышележащих уровней энергии атома. Выделяющаяся при этом энергия может быть испущена в виде кванта характеристич. рентг. излучения, но может быть передана третьему атомному электрону, к-рый в результате вылетает из атома, т. е. происходит О--э.
Значения кинетич. энергии вылетающих электронов (т. н. оже-электронов) не зависят от энергии частиц внеш. излучения. Значения характерны для атомов определ. хим. элемента и равны разности энергий возбуждённых состояний атома:

где - энергия ионизов. атома с вакансией на внутр. оболочке, - энергия атома после заполнения вакансии одним из электронов атома, - пороговая энергия вылета оже-электрона из однократно ионизов. атома. Значения для разл. атомов и разл. квантовых переходов в них лежат в пределах от 50 до 3000 эВ. Вследствие конечности времени жизни возбуждённого состояния атома, ионизованного на первой стадии, существует разброс значений кинетич. энергий оже-электронов:

В оже-процессе с той или иной вероятностью могут принять участие электроны разл. атомных оболочек, поэтому энергетич. спектр вылетающих из атома оже-электронов (оже-спектр) содержит до неск. десятков перекрывающихся между собой оже-линий.
О--э. происходит не только в изолиров. атомах, но и в молекулах (число оже-линий значительно возрастает), а также в твёрдых телах. В последнем случае наряду с переходами между внутр. уровнями энергии наблюдаются переходы с участием электронов валентной зоны, причём ширина зоны и плотность состояний в ней влияют на форму оже-линий. Изучение энергетич. структуры и осуществление хим. анализа вещества -предмет оже-спектроскопии.
Для обозначения оже-переходов применяют правило: если первичная вакансия находилась в электронном К-слое, её заполнение произошло путём перехода электрона из L-слоя, а энергия была передана электрону М-слоя, то оже-электрон наз. КЛМ-электроном (так же обозначают и соответствующий переход и оже-линию в спектре). Переходы с участием электронов валентной зоны обозначают буквой V (напр., переход LVV).
Особый случай О--э. представляет собой процесс, при к-ром вакансия заполняется электроном того же электронного слоя (т. е. электроном с тем же главным квантовым числом). Такие переходы (напр., L₁L₂M) наз. переходами Костера - Кронига.
В ядерной физике эффект, аналогичный О--э., когда энергия возбуждённого ядра передаётся одному из атомных электронов, носит назв. внутр. конверсии (см. Конверсия внутренняя ).В отличие от оже-электропов, кинетич. энергия конверсионных электронов составляет неск. МэВ.

Лит.: Парилис Э. С., Эффект Оже, Таш., 1969; Сhattarji D., The theory of Auger transitions, L. - - N. Y., 1976.

С. Л. Дударев.

   <<      Предметный указатель      >>