Fermi energie

V fyzice, některé částečky (například elektrony) následovat Pauli princip vyloučení - tj. že žádné dvě částečky mohou zabírat stejný stát současně. Když číslo elektrony jsou dány do systému, elektrony obsadí vyšší energie srovná, když ty nižší jsou plněny. Volně mluvit, Fermi energie je energie nejvyššího obsazeného státu u nuly teplota. To dostane symbol _F. Fermi energie je pojetí, které nachází aplikaci v polovodičové teorii a design zařízení.

Fermi energie byla jmenována po Enrico Fermi, kdo s Paul Dirac, pocházel Fermi-Dirac statistiky. Tyto statistiky dovolí jednoho předvídat chování velkých množství elektronů za jistých okolností, obzvláště v pevných látkách. Rovnice kvantové mechaniky by jinak šly příliš obtížně řešit v takových situacích.

Fermi energie trojrozměrný, non-se ovlivňovat, non-relativistic Fermi plyn (nebo uvolnit plyn elektronu) je příbuzný chemickému potenciálu rovnicí

kde a epsilon;_F je Fermi energie, k je Boltzmann konstanta a T je teplota. Proto, chemický potenciál je přibližně stejný s Fermi energií u teplot hodně méně než teplota charakteristiky Fermi energie _F/k. Charaketristická teplota je na objednávce 10⁵K pro kov, proto u pokojové teploty (300K), Fermi energie a chemický potenciál jsou nezbytně ekvivalent. Toto je významné od té doby, co to je chemický potenciál, ne Fermi energie, který se objeví v Fermi-Dirac statistiky.

Podobné obory: fyzika pevného skupenství, polovodiče, elektroinženýrství, elektronika, statistická mechanika, termodynamika\ n