Hlavná veda

Fyzika na úrovni fermi

Fyzika na úrovni fermi
Fyzika na úrovni fermi

Video: Fermiho Paradox — Kam sa podeli mimozemšťania? 2024, Júl

Video: Fermiho Paradox — Kam sa podeli mimozemšťania? 2024, Júl
Anonim

Úroveň Fermi, miera energie najmenej pevne držaných elektrónov v pevnej látke, pomenovaná pre Enrico Fermi, fyzika, ktorý ju prvýkrát navrhol. Je dôležitý pri určovaní elektrických a tepelných vlastností tuhých látok. Hodnota hladiny Fermiho v absolútnej nule (-273,15 ° C) sa nazýva Fermiho energia a je konštanta pre každú pevnú látku. Hladina Fermi sa mení, keď sa tuhá látka zahreje a ako sa elektróny pridávajú alebo odoberajú z tuhej látky. Každá z mnohých rôznych energií, s ktorou je možné elektrón držať v pevnej látke, sa nazýva energetická úroveň. Podľa zákonov kvantovej mechaniky môže každá energetická úroveň pojať iba obmedzený počet elektrónov. Hladina Fermi je akákoľvek hladina energie, ktorá má pravdepodobnosť, že je presne napoly naplnená elektrónmi. Úrovne s nižšou úrovňou energie ako Fermiho hladina majú tendenciu byť úplne vyplnené elektrónmi, zatiaľ čo úrovne energie vyššie ako Fermi majú tendenciu byť prázdne.

Keď sa dostanú do kontaktu materiály s rôznymi jednotlivými hladinami Fermi, niektoré elektróny prúdia z materiálu s vyššou hladinou Fermi do druhého materiálu. Tento prenos elektrónov zvyšuje nižšiu hladinu Fermi a znižuje vyššiu hladinu Fermi. Po dokončení prenosu sú hladiny Fermi týchto dvoch materiálov rovnaké. Toto správanie je dôležité v elektronických zariadeniach, ktoré spájajú rôzne materiály.