什么是费米面,费米能

题目

什么是费米面,费米能

答案

费米能：
根据量子力学理论,具有半奇数自旋量子数（通常为1/2）的费米子,如电子,遵循泡利不相容原理,即一个量子态只能被一个粒子所占据.因此,费米子在能级中的分布遵循费米-狄拉克分布.一个由无相互作用的费米子组成的系统的基态模型可按照如下的方法构造：从无粒子系统开始,将粒子逐个填入现有而未被占据的最低能量的量子态,直到所有粒子全部填完.此时,系统的费米能就是最高占据分子轨道的能量.
费米面：
金属中的自由电子满足泡利不相容原理,其在单粒子能级上分布几率遵循费米统计分布f(E) = 1 / (1 + expE − Ef / KbT)（其中Ef表示费米能级,Kb表示玻尔兹曼常数,T表示温度）当T=0K时,f(E)= 1.表示在绝对零度下,电子将占据E≤Ef的全部能级,而大于Ef的能级将全部空着,自由电子的能量表示为E（k）=ћ²к²/2m,它在к空间的等能面是一球面,将E=Ef等能面称为费米面.