Efectul Auger (efectul Auger) este scăparea unui electron de înveliș atomic din cauza unei tranziții neradiative în atom la îndepărtarea excitației care rezultă din formarea unui loc vacant din orice motiv pe una dintre învelișurile interioare. Un loc vacant poate apărea atunci când un alt electron este eliminat de raze X sau radiații gamma, impactul electronilor , precum și ca rezultat al proceselor nucleare - conversie internă în timpul tranziției între nivelurile nucleului sau captarea de electroni de către nucleu (unul dintre tipurile de dezintegrare beta ) [1] . Acest fenomen a fost descoperit și publicat pentru prima dată în 1922 de Lise Meitner [2] . Pierre Auger , care a dat efectului numele, l-a descoperit independent în 1923, pe baza unei analize a experimentelor cu camera de nori [3] .
Starea unui ion pozitiv cu o vacanță formată pe învelișul electronilor interioare este instabilă, iar subsistemul electronic încearcă să minimizeze energia de excitație prin umplerea locului liber cu un electron de la unul dintre nivelurile electronice superioare. Energia eliberată în timpul tranziției la un nivel inferior poate fi fie emisă sub forma unui cuantum de radiație caracteristică de raze X , fie transferată unui al treilea electron, care este forțat să părăsească atomul. Primul proces este mai probabil pentru o energie de legare a electronilor care depășește 1 keV , al doilea pentru atomii de lumină și o energie de legare a electronilor care nu depășește 1 keV .
Al doilea proces este numit sub numele descoperitorului său Pierre Auger - „efectul Auger”, iar electronul eliberat în acest proces, căruia i-a fost transferat excesul de energie, este electronul Auger . Energia cinetică a unui electron Auger nu depinde de energia radiației excitante, ci este determinată de structura nivelurilor de energie ale atomului. Spectrul electronilor Auger este discret (spre deosebire de spectrele continue ale electronilor produși în dezintegrarea beta a nucleelor). Energia de legare E a electronului la care este transferată energia de excitație E in în timpul procesului Auger trebuie să fie mai mică decât E in . Energia cinetică a unui electron Auger este egală cu diferența dintre energia de excitație și energia de legare: E la = E în − E st . Energiile cinetice tipice ale electronilor Auger pentru diferiți atomi și tranziții variază de la zeci de eV la câțiva keV.
După evadarea unui electron Auger, un loc vacant rămâne în locul său, astfel încât învelișul este încă într-o stare excitată (energia excitației reziduale este egală cu energia de legare a electronului Auger emis). Locul liber, dacă nu este la cel mai înalt nivel, este umplut de un electron dintr-o înveliș superior, iar energia este dusă de emisia unui foton caracteristic cu raze X sau a unui nou electron Auger. Acest lucru se întâmplă până când locurile libere se mută în capacul cel mai de sus (într-un atom liber) sau sunt umplute cu electroni din banda de valență (când atomul se află într-o substanță). Ca rezultat al tranziției Auger inițiată de declanșarea unui electron de către radiația externă sau de efectul conversiei interne, un atom liber devine cel puțin un ion pozitiv încărcat dublu (prima ionizare este eliminarea unui electron, a doua este emisia unui electron Auger). Ca urmare a efectului Auger inițiat prin captarea electronilor, se poate forma un ion pozitiv încărcat individual (deoarece sarcina nucleului atomic scade cu unu ca urmare a captării electronilor).
Energia unui loc vacant poate fi transferată cu o probabilitate diferită de zero la oricare dintre electronii de la niveluri superioare, astfel încât spectrul electronilor Auger constă de obicei din mai multe linii. Timpul mediu τ de la apariția unui loc liber până la umplerea acestuia este finit (și mic), prin urmare, liniile Auger au o lățime finită Δ E ≈ ħ /τ ~ 1...10 eV corespunzătoare lățimii de dezintegrare Γ a unui stare atomică dată.
Tranzițiile Auger într-o materie condensată pot apărea din cauza umplerii locurilor vacante cu electroni din bandă de valență, drept urmare lățimea liniilor Auger crește în comparație cu tranzițiile în atomi unici. Tranzițiile cu melc pot apărea și în moleculele libere. Spectrul molecular Auger este mult mai complicat decât spectrul Auger al atomilor unici.
Un caz special al efectului Auger, în care un loc vacant este ocupat de un electron de la subnivelul exterior al aceluiași înveliș, se numește tranziția Koster-Kronig. În cazul în care electronul emis aparține și el aceleiași învelișuri, efectul se numește supertranziție Koster-Kronig. Efectul Coster-Kronig a fost numit după fizicienii olandezi Dirk Coster și Ralph Kronig care l-au descoperit .
Este utilizat în spectroscopie Auger , o metodă bazată pe analiza distribuției de energie a electronilor generați ca urmare a efectului Auger.