ФЕРМИ ЭНЕРГИЯ

ФЕРМИ ЭНЕРГИЯ ферми-уровень,
значение энергии, ниже к-рой все энергетич. состояния частиц вырожденного
газа, подчиняющихся статистике Ферми - Дирака (фермионов), при
абс. нуле темп-ры заняты (см. Статистическая физика). Существование
Ф. э.- следствие Паули принципа, согласно к-рому в состоянии с определённым
импульсом р не может находиться более (2s + 1) частиц (s - спин частицы).
Ф. э. совпадает со значениями химического потенциала газа фермионов
при Т = 0 К. Ф. э. еможно выразить через число
п
частиц газа в единице объёма:

сом , или граничным импульсом.
При Т = О К все состояния с импульсами р<рзаняты
частицами, а с р>рсвободны. Иными словами, при Т
= 0 К фермионы занимают в импульсном пространстве состояния внутри
сферы р² = 2тeрадиусом р(ферми-сферы).
При нагревании нек-рые частицы переходят из состояния с р < pв состояние с р > рВнутри ферми-сфе-ры появляются
свободные места, наз.

(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.