הבדלים בין גרסאות בדף "ספקטרוסקופיית אלקטרוני אוז'ה"

אוז'ר -> אוז'ה (עדיין בעבודה)
(אוז'ר -> אוז'ה (עדיין בעבודה))
{{בעבודה}}
[[תמונה:AugerSpectrum.JPG|שמאל|ממוזער|250px|ספקטרום אוז'רה של נחושת חנקיתית]]
'''ספקטרוסקופיית אלקטרוני אוז'רה''' היא שיטה [[כימיה אנליטית|אנליטית]] ב[[חקר פני השטח]] וב[[מדע החומרים]].
 
בשיטה זו בודקים את פני השטח ואת ההרכב ה[[כימיה|כימי]] של משטח באמצעות מדידת ה[[אנרגיה]] של ה[[אלקטרון|אלקטרונים]] הנפלטים ממנו כאשר הוא מופגז באלקטרונים בעלי [[מתח חשמלי]] של 2-50k[[eV]]. לחלק מהאלקטרונים הנפלטים מהמשטח יש אנרגיות המתאימות ל[[יסוד]] שפולט אותם, ובמקרים מסוימים מדובר אף באנרגיית הקשר של האטום. התהליך הפיזיקלי הגורם לפליטת האלקטרונים נקרא '''[[אפקט אוז'רה]]'''.
 
האפקט התגלה באופן בלתי תלוי על ידי [[ליזה מייטנר]] ו[[פייר אוז'רה]] ב[[שנות ה-20]]. למרות שמייטנר גילתה את האפקט ב-[[1923]] ואף דיווחה עליו ב[[בטאון]] Zeitschrift für Physik שנתיים לפני שאוז'רה גילה את האפקט, [[הקהילה המדעית]] דוברת האנגלית מייחסת את גילוי האפקט לאוז'רה.
 
אפקט אוז'רה מתרחש כיוון שהאלקטרונים הפוגעים במשטח יכולים לגרום לאלקטרון הנמצא ב[[קליפת אלקטרונים|רמת היסוד]] להשתחרר. ה"חלל" שנוצר יכול להתמלא על ידי אלקטרון מקליפה יותר חיצונית של אותו אטום, ובמקרה זה האלקטרון יורד ברמת האנרגיה שלו, ואנרגיית המעבר תלויה ב[[אורביטל]]ים השונים של ה[[אטום]], והיא חייבת להשתחרר. במספר מקרים האנרגיה מועברת לאלקטרון אחר (שלא נמצא בקליפה הפנימית), ואלקטרון זה ייפלט גם כן מהאטום. האנרגייה האופיינית של האלקטרון הנפלט היא
 
:''E''<sub>kin</sub> = ''E''<sub>Core State</sub> - ''E''<sub>S1</sub> + ''E''<sub>S2</sub>
כאשר S<sub>1</sub> ו-S<sub>2</sub> הן האנרגיות של הקליפות החיצוניות. כיוון שאנרגיות האורביטלים הללו נקבעות לפי סוג היסוד, ניתן לקבוע את הרכב פני השטח של החומר.
 
פליטה של אלקטרון אוז'רה סבירה יותר ביסודות קלים מאשר בכבדים, כיוון שביסודות הכבדים האלקטרונים קשורים בצורה יותר חזקה ל[[גרעין האטום]]. לכן, השיטה רגישה יותר ליסודות קלים, ובניגוד לשימוש ב[[קרני X]], ניתן לגלות בבדיקה זו אף את היסוד [[ליתיום]]. מבחינה מעשית, ספקטרומטר אוז'רה יכול לגלות אלקטרונים החל מליתיום (3 = [[מספר אטומי|Z]]) ועד [[אורניום]] (92 = [[מספר אטומי|Z]]), ולעיתים אף מעבר לכך (במספר [[ניסוי]]ים הצליחו לזהות את [[יסוד טרנס אורני|היסוד הטרנס אורני]] [[אמריציום]] (95 = [[מספר אטומי|Z]]). כמו כן, המכשיר מסוגל להבחין ב[[הסטה כימית]] (מושג מתחום [[תהודה מגנטית גרעינית|התהודה המגנטית הגרעינית]]) – וכך ניתן יהיה להסיק על הסביבה הכימית של האטום.
 
על מנת לבצע את הבדיקה בהצלחה יש להקפיד שתא הדגימה וה[[ספקטרוסקופ]] יהיו בתוך אזור [[ואקום]], כיוון שנוכחות של [[גז]] תגרום לספיגת ופיזור אלקטרוני אוז'רה. השפעה נוספת היא יצירת שכבת גז דקה על משטח הדגימה, דבר שיגרום לקריאה שגויה של התוצאות.
 
השיטה שימושית בחקר משטחים כיוון שטווח האנרגיה של האלקטרונים הנפלטים הוא 50eV – 3keV, וברמות אלה הם לא מסוגלים לעבור יותר מכמה [[ננומטר]]ים בתוך המשטח, כך שככל שהאנרגיה גדולה יותר, כך עבר יותר המשטח שממנו האלקטרונים יכולים להימלט. השיטה מופעלת במקרים רבים במקביל ל[[מיקרוסקופ אלקטרונים סורק]] (SEM) ול[[עקיפה אלקטרונית באנרגיה נמוכה]].
 
ישנם מספר סוגים של [[מיקרוסקופ אלקטרונים|מיקרוסקופי אלקטרונים]] שתוכננו על מנת לבצע ספקטרוסקופיית אוז'רה; מיקרוסקופ כזה מכונה מיקרוסקופ אוז'רה סורק (SAM) ויכול לספק [[תצלום|תצלומים]] [[מרחב]]יים של פני השטח ב[[רזולוציה]] גבוהה. אחת הבעיות המשמעותיות שנתקלים בהן כאשר מבצעים בדיקת SAM היא הקושי ב[[מטען חשמלי|טעינת]] [[חומר]]ים שאינם [[מוליך|מוליכים]], דבר הגורם להגבלה של השיטה רק ל[[מתכות]] (במידה מסוימת). ניתן לפקח על הטעינה באמצעות שינוי מיקום הדגימה ביחס לקרן האלקטרונים, או באמצעות שימוש במכשיר היורה יוני [[ארגון]].
 
לעיתים עושים שימוש בטכניקת התזה במקביל לספקטרוסקופיית אוז'רה על מנת להסיר שכבה דקה של חומר כך שניתן יהיה לחקור את השכבה שמתחתיה.
 
[[קטגוריה:ספקטרוסקופיה]]