费米能级是在S、V不变条件下，平均改变一个粒子数引起的能量变化。0K温度时，对自由电子系统来说，费米能级是电子所填充的最高能量

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能带结构解读

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=2|V(n)|. • 课堂讨论的存疑问题. * 布里渊区边界简并能级是否一定会分裂？ * 布里渊区边界简 ... 能带填充→费米能级？ 3. 导体、绝缘体 ... S'是其等价等能. 面，周期性 ...

 

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费米能级S、V 的結果 (無引號)：

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1. 科学网—对费米能级物理意义的理解- 殷桂琴的博文

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   2010年2月6日 – 前两天在论坛上看到关于费米能级的讨论，大家的讨论很热烈。在此根据 ... 费米能级是在S、V不变条件下，平均改变一个粒子数引起的能量变化。
2. 对费米能级物理意义的理解

   已有 6650 次阅读 2010-2-6 10:39 |个人分类:未分类|系统分类:科研笔记|关键词:费米能级，绝对零度

   前两天在论坛上看到关于费米能级的讨论，大家的讨论很热烈。在此根据大家观点和自己的观点写一些自己对费米能级物理意义的理解。
   首先，先谈谈费米能级的来源。根据物理书上的定义，费米能级是指在0k温度时，自由电子所填充的最高能量的位置。费米能级的形状一般是球形，所以就有了费米半径之说。
   其次，费米能级应该属于原子能级的一种，它的排列方式也是按照泡利不相容原理排布的，只是他指的是在0k条件下。
   最后主要想谈谈费米能级在半导体，绝缘体中的含义。本来费米能级是从金属中的自由电子而得名的。现在推广到了半导体与绝缘体中，就引起了大家的困惑。我认为即使是在半导体中与绝缘体中他的物理含义与金属中自由电子是一样的，只是半导体与绝缘体中指的是价电子的排布方式。他们所采用的理论模型是一样的，所以根据计算就得到了半导体的费米能级在禁带中。
   
   
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   发表评论 评论 (13 个评论)

   

   [13]liuyong111111  2013-4-1 17:09

   请问：电子的费米能级本质上可否理解是原子核对电子的作用关系？

   

   [12]殷桂琴  2011-9-21 16:30

   是的

   

   IP: 183.3.162.*   [11] 匿名   2011-9-17 22:31

   费米能级一定是指在0k时的么？···

   

   [10]曹天德  2010-2-9 06:59

   我刚才9楼的评论有误，应该改成：8楼推广的意图是积极的，但其定义不精确，主要是对导体中的电子系统不精确。

   

   [9]曹天德  2010-2-9 06:49

   8楼推广的意图是积极的，但其定义不对。
   其一，按能量最低原理，最低能态不是“非填充”；
   其二，即使除掉一个“非”字，也还是不行。

   

   [8]王云平  2010-2-9 00:43

   [2]楼已经说得比较准确了。但还可以有更一般的表述：
   
   费米能级是0K时费米子系统最高填充量子态和最低非填充量子态的所处能级的中间能量位置。
   
   注：不要求是自由电子系统，不要求是电子系统，不要求是连续能级。

   

   [7]varian  2010-2-7 20:59

   其实要看跟谁谈Fermi Energy这个问题了，跟学物理的人谈，那叫班门弄斧；跟学化学的人谈，那叫有学问、长见识；跟学生物的人谈，那叫对牛弹琴，么意义。
   至于这个原理本身的含义是有明确说明的，这个大家去Wikipedia看看英文的注释会更清楚些，或者能看懂Kittel Charles编著的Solid State Physics那就更好了。

   

   [6]王晓明  2010-2-7 14:46

   二楼说的比较准确

   

   [5]李铭  2010-2-7 14:44

   我也觉得费米能级不简单，有不少文献，几乎要给费米面建立一个动力学模型。

   

   [4]刘俊明  2010-2-7 14:05

   费米能级不是这么简单。

   

   [3]李铭  2010-2-7 12:02

   费米能级跟化学势是否完全一样？
   博主回复：的确目前有人从化学键的角度出发，认为费米能级就是化学势。它们之间是不是完全等价还有待于进一步探讨。

   

   [2]曹天德  2010-2-6 15:10

   费米能级是在S、V不变条件下，平均改变一个粒子数引起的能量变化。
   因此，0K温度时，对自由电子系统来说，费米能级是电子所填充的最高能量；对半导体、绝缘体来说，是电子系统的价带与导带之间的能隙中间的能量。
   费米面的形状一般不是球形，而能级无形状一说。