Auger-effekten (Auger-effekten) er undslippet af en atomisk skalelektron på grund af en ikke-strålingsovergang i atomet efter fjernelse af excitationen, der er et resultat af dannelsen af en ledig plads af en eller anden grund på en af de indre skaller. En ledig stilling kan opstå, når en anden elektron slås ud af røntgen- eller gammastråling, elektronpåvirkning , samt som følge af nukleare processer - intern omdannelse under overgangen mellem niveauer af kernen eller elektronindfangning af kernen (en af typerne af beta-henfald ) [1] . Dette fænomen blev først opdaget og offentliggjort i 1922 af Lise Meitner [2] . Pierre Auger , som gav effekten dens navn, opdagede den uafhængigt i 1923 baseret på en analyse af skykammereksperimenter [3] .
Tilstanden af en positiv ion med en tomhed dannet på den indre elektronskal er ustabil, og det elektroniske delsystem søger at minimere excitationsenergien ved at udfylde tomrummet med en elektron fra et af de højere elektroniske niveauer. Den energi, der frigives under overgangen til et lavere niveau, kan enten udsendes i form af et kvantetal af karakteristisk røntgenstråling eller overføres til en tredje elektron, som tvinges til at forlade atomet. Den første proces er mere sandsynlig for en elektronbindingsenergi, der overstiger 1 keV , den anden for lette atomer og en elektronbindingsenergi, der ikke overstiger 1 keV .
Den anden proces kaldes dens opdager Pierre Augers navn - "Auger-effekten", og elektronen frigivet i denne proces, hvortil den overskydende energi blev overført, er Auger-elektronen . Den kinetiske energi af en Auger-elektron afhænger ikke af energien fra den spændende stråling, men er bestemt af strukturen af atomets energiniveauer . Spektret af Auger-elektroner er diskret (i modsætning til de kontinuerlige spektre af elektroner produceret i kernernes beta-henfald). Bindingsenergien E for elektronen, hvortil excitationsenergien E in overføres under Auger-processen, skal være mindre end E in . Den kinetiske energi af en Auger-elektron er lig med forskellen mellem excitationsenergien og bindingsenergien: E til = E in − E st . Typiske kinetiske energier af Auger-elektroner for forskellige atomer og overgange spænder fra snesevis af eV til flere keV.
Efter undslippet af en Auger-elektron forbliver en tomhed på sin plads, så skallen er stadig i en exciteret tilstand (energien af den resterende excitation er lig med bindingsenergien af den udsendte Auger-elektron). Den ledige plads, hvis den ikke er på det højeste niveau, udfyldes af en elektron fra en højere skal, og energien føres væk ved udsendelse af en karakteristisk røntgenfoton eller en ny Auger-elektron. Dette sker indtil de ledige pladser flytter til den øverste skal (i et frit atom) eller er fyldt med elektroner fra valensbåndet (når atomet er i et stof). Som et resultat af Auger-overgangen initieret af en elektrons knockout af ekstern stråling eller virkningen af intern omdannelse, bliver et frit atom mindst en dobbeltladet positiv ion (den første ionisering er udslagning af en elektron, den anden er emission af en Auger-elektron). Som et resultat af Auger-effekten initieret af elektronfangst, kan der dannes en enkeltladet positiv ion (da ladningen af atomkernen falder med én som følge af elektronfangst).
Energien fra en ledig stilling kan overføres med en sandsynlighed, der ikke er nul, til enhver af elektronerne fra højere niveauer, så spektret af Auger-elektroner består normalt af mange linjer. Den gennemsnitlige tid τ fra fremkomsten af en ledig plads til dens udfyldning er begrænset (og lille), derfor har Auger-linjerne en endelig bredde Δ E ≈ ħ /τ ~ 1...10 eV svarende til henfaldsbredden Γ af en givet atomtilstand.
Auger-overgange i et kondenseret stof kan opstå på grund af udfyldning af ledige pladser med valensbåndelektroner, som et resultat af, at bredden af Auger-linjer øges sammenlignet med overgange i enkelte atomer. Auger-overgange kan også forekomme i frie molekyler. Det molekylære Auger-spektrum er meget mere kompliceret end Auger-spektrene af enkelte atomer.
Et særligt tilfælde af Auger-effekten, hvor en ledig plads udfyldes af en elektron fra det ydre underniveau af den samme skal, kaldes Koster-Kronig-overgangen. I det tilfælde, hvor den udsendte elektron også tilhører den samme skal, kaldes effekten Koster-Kronig-superovergangen. Coster-Kronig-effekten blev opkaldt efter de hollandske fysikere Dirk Coster og Ralph Kronig , der opdagede den .
Det bruges i Auger-spektroskopi , en metode baseret på analyse af energifordelingen af elektroner genereret som et resultat af Auger-effekten.