Ферми энергия

Определение "Ферми энергия" в Большой Советской Энциклопедии


Ферми энергия, ферми-уровень, значение энергии, ниже которой все энергетические состояния частиц вырожденного газа, подчиняющихся статистике ферми – Дирака (фермионов), при абсолютном нуле температуры заняты (см. Статистическая физика). Существование Ферми энергия – следствие Паули принципа, согласно которому в состоянии с определённым импульсом p не может находиться более (2s + 1) частиц (s – спин частицы). Ферми энергия совпадает со значениями химического потенциала газа фермионов при Т = 0 К. Ферми энергия EF можно выразить через число n частиц газа в единице объёма: , где m – масса частицы. Величина pF =  называется ферми импульсом, или граничным импульсом. При Т = 0 К все состояния с импульсами р < pF заняты частицами, а с р > pFсвободны. Иными словами, при Т = 0 К фермионы занимают в импульсном пространстве состояния внутри сферы p2 = 2mEF с радиусом pF (ферми-сферы). При нагревании некоторые частицы переходят из состояния с р < pF в состояние с р > pF. Внутри ферми-сферы появляются свободные места, называемые дырками. Величина vF = pF/m = , называется ферми-скоростью (или граничной скоростью), определяет верхнюю границу скоростей фермионов при Т = 0 К.



Вырожденный газ электронов проводимости в твёрдом теле при Т = 0 К заполняет в импульсном пространстве поверхности более сложной формы (см. Ферми поверхность).
 
  Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Статистическая физика, 2 изд., М., 1964 (Теоретическая физика, т. 5).
  М. И. Каганов.



"БСЭ" >> "Ф" >> "ФЕ" >> "ФЕР" >> "ФЕРМ"

Статья про "Ферми энергия" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 370 раз
Кетчуп из бананов
Куриный суп

TOP 20