Augerov jav

Schéma Augerovej emisie elektrónu

Augerov jav je tzv. korpuskulárna relaxácia excitovaného stavu elektrónu. Ak sa atóm nachádza v excitovanom stave, t. j. na nízkej energetickej hladine chýba elektrón, musí skôr či neskôr dôjsť k relaxácii tohto stavu do nižšej energetickej hladiny. Pri prechode elektrónu z vyššej energetickej hladiny na nižšiu sa rozdiel vyžiari vo forme energie. Táto energia sa môže vyžiariť nielen vo forme fotónu, čo je všeobecne známejší fakt, ale aj vo forme častice elektrónu – preto korpuskulárna relaxácia. Táto energia sa akoby dodala elektrónu na vysokej energetickej hladine, následkom čoho tento elektrón môže opustiť atóm (ak je dodaná energia väčšia ako väzobná energia tohto atómu). Kinetická energia týchto elektrónov je relatívne nízka

E_kin = (E₂ - E₁)+ E₃ - E_0/F ....(1), kde E_1,2,3 sú orbitálové energie elektrónu a E_0/F je vákuova nula resp. fermiho hladina.

Orbitálová energia sa dá vypočítať riešením Schrödingerovej rovnice a pre atóm vodíkového typu má tvar:

E_n = -k/n², kde n - je hlavné kvantove číslo

Častejšie sa však energia vyjadruje pomocou väzobných energií, teda energií potrebných na ionizáciu príslušnej hladiny resp. na vyrazenie elektrónu na fermiho hladinu. Potom je kinetická energia daná nasledovne:

E_kin = E_B1-E_B2-E_B3 ....(2), kde E_B1,B2,B3 sú príslušné väzobné energie

Pozn. Pri tomto zápise je prechod z 2. hladiny do prvej daný rozdielom E_B1-E_B2. V literatúre sa často používaju vedľa seba zápisy pomocou väzobných aj orbitálových energii atómu. Pri prvom zápise je E₁<E₂ (v súlade s intuitívným chápaním) a pri zápise pomocou väzobných energii naopak. Popletenie resp. nedostatočné vysvetlenie týchto zápisov môže viesť k nedorozumeniu (napr. že či rovnica (2) nevracia záporné hodnoty)

Kvôli nízkej energii augerove elektróny môžu opúšťať povrch kovu (tuhej látky) iba z veľmi malej hĺbky (niekoľko atómových rovín). Preto sa tento jav dá použiť na sledovanie segregácie prvkov na atómarnej úrovni. Augerov jav sa nedeje sprostredkovane tak, že pri relaxácií sa uvoľní fotón, ktorý následne uvoľní elektrón z vyššej energetickej hladiny. Vylúčenie takéhoto vnútorného fotoelektrického javu bolo dokázané na základe optických výberových pravidiel.

Aplikácia Augerovho javu

Príklad Augerovho spektra

Augerov jav sa využíva pri štúdiu povrchov ako spektroskpická disperzná metóda. Je to veľmi vhodná metóda štúdia povrchov, pretože hĺbka z ktorej pochádza informácia je veľmi malá. Používa sa na štúdium segregačných procesov, oxidácie a iných aplikácií, kde je potrebne chemicky analyzovať veľmi tenké vrstvy (rádovo niekoľko atomových rovín). V Augerovských spektrách sa podobne ako pri spektroskopickej metóde ESCA pozoruje chemický posuv, teda ovplyvnenie spektra atómu jeho chemickým stavom, teda príslušnosťou k nejakej funkčnej skupine. Vzhľadom na obtiažnejšiu interpretáciu chemického posuvu pri Augerovom spektre je na ich štúdium vhodnejšia metóda ESCA.