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フェルミエネルギー
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'''フェルミエネルギー''' (Fermi energy) とは、[[物理学]]([[量子力学]])において、[[絶対零度]]での[[フェルミ粒子]]系の状態においてフェルミ粒子によって占められた準位のうちで最高の準位のエネルギーである<ref>『キッテル固体物理学入門(上) 第6版』 宇野良清他訳 丸善pp.136-7</ref>。一方、'''フェルミ準位'''(フェルミじゅんい、Fermi level )とは[[フェルミ分布関数|フェルミ・ディラック分布]]のパラメータあるいは[[フェルミ粒子]]系の[[化学ポテンシャル]] ''μ'' のことである。すなわち、[[絶対零度]]ではフェルミ準位の値がフェルミエネルギーに等しい<ref>半導体の分野では「フェルミエネルギー」と「フェルミ準位」がよく互いに取り替えられている、例 [http://books.google.com/books?id=n0rf9_2ckeYC&pg=PA49 ''Electronics (fundamentals And Applications)''] by D. Chattopadhyay, [http://books.google.com/books?id=lmg13dHPKg8C&pg=PA113 ''Semiconductor Physics and Applications''] by Balkanski and Wallis.この場合、「フェルミエネルギー」が「絶対零度のフェルミエネルギー」と呼ばれている。</ref>。 [[結晶]]中の[[電子]]のエネルギーは[[バンド構造]]を形成する。'''フェルミエネルギー'''は、[[金属]]の場合には[[電子]]をバンドの底から詰めていき、その数が系の全電子数になったところの電子のエネルギーであるが、[[半導体]]、[[絶縁体]]の場合にはフェルミ準位が[[伝導帯]]と[[価電子帯]]の間の[[禁止帯]]の中にある。 例:自由電子系でのフェルミエネルギー: <math>\frac{h^2{k_F}^2}{{8\pi^2}{m}}</math> (<math>h</math>:[[プランク定数]]、<math>k_F</math>:[[フェルミ半径]]、<math>m</math>:電子の質量)。 ==関連用語== *[[フェルミ面]] *[[バンドギャップ]] ==関連項目== *[[量子統計力学]] *[[量子力学]] *[[物性物理学]] == 脚注 == <references /> {{半導体}} [[Category:量子力学|ふえるみえねるきい]] [[Category:固体物理学|ふえるみえねるきい]] [[ca:Energia de Fermi]] [[de:Fermi-Verteilung]] [[en:Fermi energy]] [[es:Energía de Fermi]] [[fr:Niveau de Fermi]] [[it:Energia di Fermi]] [[ko:페르미준위]] [[nl:Fermi-niveau]] [[pl:Poziom Fermiego]] [[pt:Energia de Fermi]] [[ru:Энергия Ферми]] [[sv:Fermienergi]] [[uk:Рівень Фермі]] [[zh:费米能]]
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