O efeito Auger é um fenômeno físico que surge durante a desexcitação de um átomo que resulta na emissão de um elétron denominado Auger. Esse fenômeno foi estudado por Lise Meitner e Pierre Auger ao mesmo tempo, e uma discussão ocorreu sobre a anterioridade da descoberta; no entanto, um estudo sobre as publicações dos dois pesquisadores confirma a atribuição a Pierre Auger .
Quando um átomo é bombardeado com radiação ionizante, um elétron pode ser removido de uma camada atômica interna , deixando um lugar vazio, que um elétron de uma camada de energia superior pode vir preencher, causando uma liberação de energia. Esta energia pode:
Este processo de desexcitação não envolve um fóton (falamos de um processo não radiativo) e não deve ser confundido com a autoabsorção de um raio X pelo átomo que o emitiria, um fenômeno extremamente improvável. A emissão Auger compete com a emissão X, da mesma forma que a emissão gama compete com a conversão interna no nível nuclear.
Este fenômeno é usado para fazer análises elementares de superfície: é a “espectrometria Auger”. Este fenômeno também foi identificado no início de 2013 como responsável pela perda de eficiência dos LEDs de alta intensidade, parte da energia transmitida sendo convertida em calor e não em luz.
Tomando por exemplo o caso em que um elétron é ejetado da camada de elétrons K de energia , outro elétron presente na camada L, de energia pode descer na camada K, transmitindo sua energia para um terceiro elétron na camada M, energia , que vai deixar o átomo (é o elétron Auger).
A energia do elétron Auger é calculado por: .
Esses cálculos aproximados precisam ser refinados na prática levando em consideração muitas outras considerações, como níveis hiperfinos, especialmente em aplicações quantitativas de espectrometria Auger (consulte a seção "Links externos").
Um espectrômetro Auger é um dispositivo muito semelhante a um microscópio eletrônico de varredura ; também permite fazer imagens do mesmo tipo.
O dispositivo possui um canhão de elétrons que bombardeia a amostra e um detector de elétrons que detecta elétrons Auger e determina sua energia. A energia dos elétrons permite determinar a natureza química dos átomos, e o modo de varredura permite traçar um mapa químico da superfície da amostra.
Como os elétrons Auger têm baixa energia, apenas os das primeiras camadas atômicas saem da amostra, por isso é um método de análise superficial. Pelo mesmo motivo, é necessário trabalhar em alto vácuo ( ultra-vácuo , da ordem de 10 −8 Pa , 10 −10 Torr ).
Além disso, são os elementos leves (baixo número atômico , Z) que produzem a maioria dos elétrons Auger, os átomos pesados (alto Z) produzindo principalmente X fótons . A análise química é limitada a elementos leves.