Glavni znanost

Fizika razine Fermija

Fizika razine Fermija
Fizika razine Fermija

Video: Prostor i vrijeme u modernoj kozmologiji 2024, Srpanj

Video: Prostor i vrijeme u modernoj kozmologiji 2024, Srpanj
Anonim

Fermi nivo, mjera energije najmanje čvrsto održanih elektrona u krutini, nazvana po Enricu Fermiju, fizičaru koji ju je prvi predložio. Važno je u određivanju električnih i toplinskih svojstava krutih tvari. Vrijednost Fermijeve razine u apsolutnoj nuli (-273,15 ° C) naziva se Fermijeva energija i konstanta je za svaku krutu tvar. Fermijeva se razina mijenja kako se krutina zagrijava i kako se elektroni dodaju ili povlače iz krute tvari. Svaka od mnogih različitih energija s kojima se elektron može držati unutar krute tvari naziva se energetskom razinom. Prema zakonima kvantne mehanike, svaka razina energije može primiti samo ograničen broj elektrona. Fermijeva razina je svaka energetska razina koja ima vjerojatnost da je točno upola ispunjena elektronima. Razine niže energije od Fermijeve razine imaju tendenciju da su u potpunosti ispunjene elektronima, dok su razine energije veće od Fermije obično prazne.

Kad se materijali s različitim pojedinačnim Fermi nivoima stave u dodir, neki elektroni iz struje s višom Fermi razinom prelaze u drugi materijal. Ovaj prijenos elektrona podiže donju Fermijevu razinu i snižava višu Fermijevu razinu. Kada je prijenos dovršen, Fermi razine oba materijala su jednake. Ovo je ponašanje važno u elektroničkim uređajima koji postavljaju različite materijale.