费密面

费密面,在凝聚态物理抽象接口,定义了允许的能量电子在一个固体。这是意大利物理学家命名的恩里科费米同英国的物理学家P.A.M.狄拉克发达的电子的统计理论。费米表面是很重要的描述和预测热,电,磁,光学水晶的属性金属和半导体。他们是密切相关的原子晶格,底层特征的结晶固体,和能源能带理论描述了电子分布在这样的材料。

根据能带理论,电子在固体内价乐队,他们是绑定到的位置,或者更高能量的传导带,它们是免费的。每一个电子都有一个特定的能量在一个乐队,可以与它有关动力。在绝对零度(−273.15°C,或−459.67°F),然而,能量不可能超过一个值称为费米能级,因此将允许从那些不能占领电子态。代表,物理学家想象的一个抽象的三维坐标轴的位置“动量空间”x,y,z组件的势头。然后费米能量动量空间中定义了一个体积的作用费米surface-separates占领电子态体积内空的没有它。

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电力:短路和直接电流

各种实验技术用于确定费米表面在一个给定的材料,测量电子的行为磁场。费米表面的形状反映出的安排原子在固体,因此材料的属性。在某些金属,如钠和钾费米表面是球(或多或少费米球),这表明电子的行为同样对任何方向运动。其他的材料,如铝和铅费米表面,承担复杂的形状,通常大疙瘩和萧条。在所有情况下,动态行为的电子驻留在或接近费米表面是至关重要的在确定电气、磁性等性质以及它们如何取决于方向内的水晶,因为这些电子在高于绝对零度的温度高于费米能级提高,成为自由移动。