1.2 原子の奥深く進入して原子の表面を知る
   

(a) S1s吸収端近傍のhνによるワイドスペクトル

(b) オージェ電子スペクトルのhν依存性

 

図1-2  Li2SO4にX線を当てたとき放出されるオージェ電子のエネルギースペクトル分布

通常のオージェ電子(ノーマルオージェ)のエネルギーは励起エネルギーによらず一定であるが、共鳴励起によるスペクテータオージェ電子の場合のエネルギーは、励起エネルギーとともに増加します。

 


 物質を構成している原子の電子軌道は、原子核に近い奥の方から、化学結合に関与しない内殻軌道、化学結合に関与する外殻軌道、およびその外側にあって電子が通常は存在しない非占軌道に分類されます。原子に光(シンクロトロン放射光等)をあてて内殻軌道にある電子を高いエネルギーの軌道まで励起すると、この電子が低いエネルギーの軌道に落ちる時に、光ではなく、電子を放出することがあります(オージェ電子)。内殻軌道のエネルギーにちょうど合わせたエネルギーを持つ光を当てて、この軌道にある電子を共鳴的に非占軌道まで励起した時に放出されるオージェ電子のエネルギーは、通常の非共鳴的励起の場合に観測されていたオージェ電子のエネルギーとは異なり、励起光のエネルギーによって変化することがわかりました(図1-2)。これはこのオージェ電子が非占軌道に励起された電子の振る舞いに支配されていることを示していて、オージェ電子の持つ情報から非占軌道付近の電子軌道の構成が理解できることを表しています。原子の奥深いところにある内殻軌道電子の共鳴励起から原子表面付近の電子軌道の様子が理解できるのは興味深いことですが、このような研究が進み原子の非占軌道の近辺の情報が得られると、たとえば化学結合の種類と結合位置を指定した反応を実現できることになります。


参考文献

T. A. Sasaki et al., Energy Dispersions of Auger Electrons in Resonant Excitation of the Mo2P3/2 Orbital in Mo and Li2MoO4, J. Phys. Cond. Matter 7, P.463 (1994).

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たゆまざる探究の軌跡−研究活動と成果1995
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