Эффект Оже ( / oʊ ˈ ʒ eɪ / ; французское произношение: [ˈ/o.ʒe/] ) или эффект Оже-Мейтнера — физическое явление, при котором заполнение вакансии внутренней оболочки атома сопровождается испусканием электрона из того же атома. [ 1] Когда электрон ядра удаляется, оставляя вакансию, электрон с более высокого энергетического уровня может упасть в вакансию, что приводит к высвобождению энергии . Для легких атомов (Z < 12) эта энергия чаще всего передается валентному электрону, который впоследствии выбрасывается из атома. [2] Этот второй выброшенный электрон называется электроном Оже . [3] Для более тяжелых атомных ядер высвобождение энергии в виде испускаемого фотона становится постепенно более вероятным.
При выбрасывании 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 уровни энергии зависят от типа атома и химической среды, в которой находился атом.
Оже-электронная спектроскопия включает в себя испускание Оже-электронов путем бомбардировки образца рентгеновскими лучами или энергичными электронами и измеряет интенсивность Оже-электронов, которая получается как функция энергии Оже-электронов. Полученные спектры могут быть использованы для определения идентичности испускающих атомов и некоторой информации об их окружении.
Рекомбинация Оже — это аналогичный эффект Оже, который происходит в полупроводниках . Электрон и электронная дырка (электронно-дырочная пара) могут рекомбинировать, отдавая свою энергию электрону в зоне проводимости , увеличивая его энергию. Обратный эффект известен как ударная ионизация .
Эффект Оже может влиять на биологические молекулы, такие как ДНК. После ионизации K-оболочки атомов-компонентов ДНК, электроны Оже выбрасываются, что приводит к повреждению ее сахаро-фосфатного остова. [4]
Процесс Оже-эмиссии был обнаружен и опубликован в 1922 году Лизой Мейтнер [5] , австрийско-шведским физиком, как побочный эффект в ее конкурентном поиске ядерных бета-электронов с британским физиком Чарльзом Драммондом Эллисом .
Французский физик Пьер Виктор Оже независимо открыл его в 1923 году [6] при анализе эксперимента в камере Вильсона , и это стало центральной частью его докторской работы. [7] Высокоэнергетические рентгеновские лучи применялись для ионизации частиц газа и наблюдения фотоэлектрических электронов. Наблюдение электронных треков, которые не зависели от частоты падающего фотона, предполагало механизм ионизации электронов, который был вызван внутренним преобразованием энергии из безызлучательного перехода. Дальнейшие исследования и теоретическая работа с использованием элементарной квантовой механики и расчетов скорости перехода/вероятности перехода показали, что эффект был скорее безызлучательным эффектом, чем эффектом внутреннего преобразования. [8] [9]