Самојонизација

Самојонизација (или автојонизација) ― постапка со која еден атом или молекула во ексцитирана состојба спонтано емитира еден од електроните на надворешната обвивка, со што излегува од состојба со полнеж Z до состојба со полнеж Z + 1, на пример од електрично неутрална состојба до единечна јонизирана состојба.

Самојонизирачките состојби претежно се краткотрајни и затоа можат да бидат опишани како Фанови резонанции наместо како нормални врзани состојби. Тие можат да бидат забележани како варијации во пресеците на јонизација на атомите и молекулите, со фотојонизација, јонизација на електрони и други методи.

Примери

Неколку Фано резонанци во крајно ултравиолетовиот фотојонизирачки спектрум на неонот се во самојонизирачка состојба. Некои се заради ексцитација на еден електрон, како што е низа од три врвови од енергија на 45.546, 47.121 и 47.692 eV кои се доста слични и се толкувани како 1s² 2s¹ 2p⁶ np (¹P) состојби за n = 3, 4 и 5. Овие состојби на неутрален неон се над првите степени на јонизационата енергија бидејќи е потребно повеќе енергија да се ексцитира 2s electron than to remove a 2p electron. Кога ќе дојде до самојонизација, np → 2s де-ексцитацијата ја дава енергијата која е потребна за да се тргне еден 2p електрон и да биде образуван Ne⁺ состојба.

Други резонанции се случуваат заради ексцитација на два електрона. Истиот неонски фотојонизациски спектар разгледан погоре содржи четврта силна резонанца во истиот регион на 44,979 eV, но со многу различен облик, што се толкува како состојба 1s ² 2s ² 2p ⁴ 3s 3p ( ¹ P). За самојонизацијата, преодот 3s → 2p обезбедува енергија за отстранување на електронот 3p.

Јонизацијата на електроните овозможува набљудување на некои состојби кои не можат да бидат ексцитирани од фотоните поради правилата за селекција. Во неонот, на пример, ексцитирањето на тројните состојби е забрането со правилото за избор на спин ΔS = 0, но 1s ² 2s ² 2p ⁴ 3s 3p (³ P) е забележано со јонизација на електрони на 42,04 eV. Употребено е и влијанието на јоните од високоенергетски јони H ⁺, He ⁺ и Ne ⁺ .

Ако недостасува основен електрон, позитивниот јон може дополнително да се самојонизира и да изгуби втор електрон заради Ожеовиот ефект. Во неонот, возбудувањето со рендген може да отстрани 1s електрон, создавајќи ексцитиран Ne ⁺ јон со конфигурација 1s ¹ 2s ² 2p ⁶. Во последователниот Ожерова постапка, преодот 2s → 1s и симултаната емисија на втор електрон од 2p доведува до Ne ²⁺ 1s ² 2s ¹ 2p ⁵ јонска состојба.

Молекулите, можат да имаат вибрационо самојонизирачки Ридбергови состојби, во кои малата количина на енергија неопходна за јонизирање на Ридберговата состојба се обезбедува со вибрационо возбудување.

Самоодвојување

Кога ексцитираната состојба на атомот или молекулата се состои од сложена состојба на неутрална честичка и резонантно прикачен електрон, самојонизацијата се нарекува самоодвојување. Во овој случај, сложената состојба започнува со нето негативен полнеж пред постапката на самојонизација и завршува со неутрален полнеж. Завршната состојба често ќе биде вибрационално или вртежна возбудена состојба како резултат на вишокот енергија од процесот на резонантно прицврстување.