費米能量的表達式（什么是費米能、費米能級、費米速度、費米半徑、費米動量?）

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費米：根據量子力學的理論，自旋量子數為半奇數(通常為1/2)的費米子，比如電子，遵循泡利不相容原理，即一個量子態只能被一個粒子占據。因此，費米子在能級上的分布遵循費米-狄拉克分布。由非相互作用費米子組成的系統的基態模型可以這樣構造：從一個無粒子系統開始，用最低的能量逐一填充現有的和未被占據的量子態，直到所有的粒子都被填充。此時系統的費米能量是占據分子軌道的最高能量。費米面：金屬中的自由電子滿足泡利不相容原理，它們在單粒子能級中的分布概率遵循費米統計分布f (e)=1/(1expeef/kbt)(其中ef表示費米能級，Kb表示玻爾茲曼常數，T表示溫度)當T=0K，f (e)=1。意味著在絕對零度，電子會占據EEf的所有能級，而大于Ef的所有能級都是空的。自由電子的能量表示為e (k)=/2m，其在空間的等能面為球面。E=Ef的等能面稱為費米面。由非相互作用費米子組成的系統的費米能量(EF)代表了向系統中添加一個粒子所導致的基態能量的最小可能增加。費米能也可以等效定義為絕對零度下基態費米子系統的化學勢，或者基態上述系統中單個費米子的最高能量。費米能量是凝聚態物理的核心概念之一。雖然嚴格來說，費米能指的是費米子系統在接近絕對零度時的化學勢；然而，在半導體物理和電子學領域，費米能級經常被用作電子或空穴化學勢的同義詞。一般來說，“費米能級”這個術語的含義可以從上下語境來判斷。韋德應用程序下載

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