stringtranslate.com

Оже-эффект

Два взгляда на оже-процесс. (а) последовательно иллюстрирует этапы оже-девозбуждения. Падающий электрон (или фотон) создает основную дырку на уровне 1s. Электрон с уровня 2s заполняет дырку 1s, и энергия перехода передается электрону 2p, который испускается. Таким образом, конечное атомное состояние имеет две дырки: одну на 2s-орбитали, а другую на 2p-орбитали. (б) иллюстрирует тот же процесс, используя рентгеновские обозначения , KL 1 L 2,3 .

Эффект Оже ( / ˈ ʒ / ; французское произношение: [ˈ/o.ʒe/] ) или эффект Оже-Мейтнера — физическое явление, при котором заполнение вакансии внутренней оболочки атома сопровождается эмиссией электрона от того же атома . [1] Когда остовный электрон удаляется, оставляя вакансию, электрон с более высокого энергетического уровня может упасть на вакансию, что приведет к высвобождению энергии . Для легких атомов (Z<12) эта энергия чаще всего передается валентному электрону, который впоследствии вылетает из атома. [2] Этот второй выброшенный электрон называется оже-электроном . [3] Для более тяжелых атомных ядер выделение энергии в виде испускаемого фотона постепенно становится все более вероятным.

Эффект

При выбросе кинетическая энергия оже-электрона соответствует разнице между энергией начального электронного перехода в вакансию и энергией ионизации электронной оболочки , из которой был выбит оже-электрон. Эти энергетические уровни зависят от типа атома и химической среды, в которой атом находился.

Электронная оже-спектроскопия включает в себя эмиссию оже-электронов путем бомбардировки образца рентгеновскими лучами или энергичными электронами и измерение интенсивности оже-электронов, которые возникают в зависимости от энергии оже-электронов. Полученные спектры можно использовать для определения личности излучающих атомов и некоторой информации об их окружении.

Оже-рекомбинация — это аналог Оже-эффекта, который происходит 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 K-оболочки составляющих атомов ДНК выбрасываются оже-электроны, что приводит к повреждению ее сахарофосфатного остова. [4]

Открытие

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 с камерой 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, не зависящих от частоты падающего фотона, позволило предположить механизм ионизации электронов, вызванный внутренним преобразованием энергии безызлучательного перехода. Дальнейшие исследования и теоретические работы с использованием элементарной квантовой механики и расчетов скорости / вероятности перехода показали, что этот эффект был скорее безызлучательным эффектом, чем эффектом внутренней конверсии. [8] [9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) «Эффект Оже». дои :10.1351/goldbook.A00520
  2. ^ Берковиц. Фотопоглощение, фотоионизация и фотоэлектронная спектроскопия . Академическая пресса. п. 156. дои : 10.1016/B978-0-12-091650-4.50011-6. ISBN 978-0-12-091650-4.
  3. ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «Оже-электрон». дои :10.1351/goldbook.A00521
  4. ^ Акинари Ёкоя и Такаши Ито (2017)Вызванный фотонами эффект Оже в биологических системах: обзор, Международный журнал радиационной биологии, 93:8, 743–756, DOI: 10.1080/09553002.2017.1312670
  5. ^ Л. Мейтнер (1922). «Über die Entstehung der β-Strahl-Spektren Radioaktiver Substanzen». З. Физ . 9 (1): 131–144. Бибкод : 1922ZPhy....9..131M. дои : 10.1007/BF01326962. S2CID  121637546.
  6. ^ П. Оже: Sur les rayons β Secondaires Produits dans un gaz par des rayons X, CRAS 177 (1923) 169–171.
  7. ^ Дюпарк, Оливье Ардуэн (2009). «Пьер Оже – Лиза Мейтнер: Сравнительный вклад в эффект Оже». Международный журнал исследования материалов . 100 (9): 1162–1166. Бибкод : 2009IJMR..100.1162H. дои : 10.3139/146.110163. S2CID  229164774.
  8. ^ «Эффект Оже и другие безызлучательные переходы». Берхоп, EHS , Кембриджские монографии по физике, 1952 г.
  9. ^ "Теория оже-переходов". Чаттарджи, Д., Academic Press, Лондон, 1976 г.