フェルミ‐エネルギー
《Fermi energyから》⇒フェルミ準位
フェルミエネルギー
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/12/26 19:28 UTC 版)
量子力学や物性物理学においてフェルミエネルギー (Fermi energy)あるいはフェルミ準位（Fermi level）とは、相互作用のないフェルミ粒子系（理想フェルミ気体）の絶対零度での化学ポテンシャル（または電気化学ポテンシャル）µのことであり、通常と表される[1]。
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フェルミエネルギー
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/08/26 09:32 UTC 版)
電子はフェルミ粒子なので同じ状態に1つ（スピン自由度を含めると2つ）しか入ることができず、エネルギー最低の状態から順に詰まっていく。エネルギーの最大値をフェルミエネルギーと呼び、それに相当する波数・運動量をフェルミ波数、フェルミ運動量と呼ぶ。 フェルミエネルギー： E F = ℏ 2 k F 2 / 2 m {\displaystyle E_{\mathrm {F} }=\hbar ^{2}{k_{\mathrm {F} }}^{2}/2m} フェルミ波数： k F {\displaystyle k_{\mathrm {F} }} フェルミ運動量： ℏ k F {\displaystyle \hbar k_{\mathrm {F} }} 3次元の場合、フェルミエネルギーは波数空間中の面で表される。これをフェルミ面と呼ぶ。自由粒子のフェルミ面は球状となる。 k F = ( 3 π 2 N e Ω r ) 1 3 {\displaystyle k_{F}=\left({\frac {3\pi ^{2}N_{e}}{\Omega _{r}}}\right)^{\frac {1}{3}}} ここで N e {\displaystyle N_{e}} は系の全電子数である。
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