Ферми-газ

Определение "Ферми-газ" в Большой Советской Энциклопедии

Ферми-газ, газ Ферми, газ из частиц с полуцелым спином, подчиняющийся Ферми – Дирака статистике. Ферми-газ-г. из невзаимодействующих частиц называется идеальным Ферми-газ-г. К Ферми-газ-г. относятся электроны в металлах и полупроводниках, электроны в атомах с большими атомными номерами, нуклоны в тяжёлых атомных ядрах, газы квазичастиц с полуцелым спином. При температуре Т = 0 К идеальный Ферми-газ-г. находится в основном состоянии и его частицы заполняют все квантовые состояния с энергией вплоть до некоторой максимальной, зависящей от плотности газа и называется энергией Ферми (E_F), а состояния с энергией Е > E_F – свободны (полное квантовое вырождение Ферми-газ-г.). При T ¹ 0 К среднее число заполнения квантового состояния идеального Ферми-газ-г. описывается функцией распределения ферми. Для неидеального Ферми-газ-г. также существует граничная энергия Ферми, хотя его частицы не находятся в определенных квантовых состояниях. В неидеальном Ферми-газ-г. электронов в металле при очень низких температурах вследствие притяжения электронов с равными но противоположно направленными импульсами и спинами возможно образование коррелированных пар электронов (Купера эффект) и переход металла в сверхпроводящее состояние, Ферми-газ-г. электронов в тяжёлых атомах описывается моделью Томаса – Ферми (см. Самосогласованное поле).
  Д. Н. Зубарев.