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フェルミレベルの物理学

フェルミレベルの物理学
フェルミレベルの物理学

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Anonim

フェルミレベル、最初にそれを提案した物理学者であるエンリコフェルミにちなんで名付けられた、固体内で最も強く保持されていない電子のエネルギーの尺度。固体の電気的および熱的特性を決定する上で重要です。絶対零度(-273.15°C)でのフェルミ準位の値は、フェルミエネルギーと呼ばれ、各固体の定数です。フェルミ準位は、固体が暖められると、また電子が固体に追加またはそこから引き抜かれると変化します。電子を固体内に保持できる多くの異なるエネルギーのそれぞれは、エネルギーレベルと呼ばれます。量子力学の法則によれば、各エネルギーレベルは限られた数の電子しか収容できません。フェルミ準位は、電子がちょうど半分満たされている確率を持つエネルギー準位です。フェルミレベルより低いエネルギーのレベルは完全に電子で満たされる傾向がありますが、フェルミレベルより高いエネルギーレベルは空になる傾向があります。

個々のフェルミレベルが異なる材料を接触させると、一部の電子がフェルミレベルの高い材料から他の材料に流れ込みます。この電子の移動により、フェルミレベルが低くなり、フェルミレベルが高くなります。転送が完了すると、2つの材料のフェルミレベルは等しくなります。この動作は、異なる材料を並置する電子デバイスでは重要です。