24小时热门版块排行榜

返回列表

当前主题已经存档。

gkd_0000

新虫 (正式写手)

应助: 3 (幼儿园)
金币: 3.1
散金: 31
红花: 6
帖子: 897
在线: 154小时
虫号: 260394
注册: 2006-06-17
性别: GG
专业: 半导体材料

[交流] 能否解释一下费米能级与化学势的区别？

In physics, the Fermi energy (EF) of a system of non-interacting fermions is the smallest possible increase in the ground state energy when exactly one particle is added to the system. It is equivalent to the chemical potential of the system in the ground state at absolute zero. The Fermi energy is one of the central concepts of condensed matter physics. en.wikipedia.org/wiki/Fermi_level

上面对费米能的定义不太好理解，有点乱。我先把自己的理解说一下，请高手指正。

在绝对零度时费米能是电子填充的最高能级，这应该对应着一个能量本征值。对于绝缘体和不存在激发态的半导体，费米能就是电子填充的最高能级。

在非绝对零度时费米能是分布函数f为1/2处的能量，这是对费米能的定义，而不是一个本征值。

按照费米能级的定义费米能级是随温度变化的，分布函数中的化学势也是随温度变化的。在绝对零度和非绝对温度时，两者是否完全等同呢？另外，分布函数中的化学势是怎么定义的，我看固体物理书上是通过分布函数和粒子总数N来定义的，看不出物理意义。

在实际的计算时，如通过玻尔兹曼方程来求解输运系数时可否用软件算出的费米能级来代替化学势？

回复此楼

» 收录本帖的淘帖专辑推荐

TiO2

» 猜你喜欢

求取一些关于纳米材料和纳米技术相关的英文PPT。已经有0人回复
【复旦大学】二维材料方向招收2026年博士研究生1名已经有0人回复
物理学I论文润色/翻译怎么收费? 已经有299人回复
北京纳米能源与系统研究所王中林院士/曹南颖研究员课题组2026级硕/博/博后招生已经有10人回复
荷兰Utrecht University超快太赫兹光谱王海教授课题招收2026 CSC博士生已经有22人回复
反铁磁体中的磁性切换：两种不同的机制已成功可视化已经有0人回复
26申博推荐：南京航空航天大学国际前沿科学研究院光学方向招收博士生！已经有0人回复
求标准粉末衍射卡号 ICDD 01-076-1802 已经有0人回复
新西兰Robinson研究所招收全奖PhD 已经有0人回复

成功地证实种种大胆的设想和揣测，这难道不正说明我们毕生的工作是无可非议和值得自豪的吗？－－柯南道尔

1楼2008-01-02 17:42:14

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖

buble

金虫 (著名写手)

应助: 1 (幼儿园)
金币: 3126.6
散金: 10
红花: 14
帖子: 1301
在线: 943.6小时
虫号: 467890
注册: 2007-11-27
性别: MM
专业: 金属功能材料

★ ★
zzgyb(金币+2,VIP+0):谢谢你的帮助！欢迎你继续来计算模拟版解答问题

我对上面的话的理解是：
物理学中，费米能是没有相互作用的非米子系统中增加一个粒子系统基态能量可能增加的最小值。与绝对零度时基态的化学势相等。
费米能与温度无关，就像你说的费米能是绝对零度时电子的最高填充能级，按照非米分布函数，在高温时（温度不为零K时）在非米能处f为1/2；
化学势与温度有关，两者只在0K时相等