¿Cuál es la diferencia entre la Energía de Fermi y el Nivel de Fermi?

Question

Estoy un poco confundido acerca de la diferencia entre estos dos conceptos. De acuerdo a Wikipedia, la energía de Fermi y el nivel de Fermi son conceptos íntimamente relacionados. Desde mi entender, la energía de Fermi es el ocupado más alto nivel de energía de un sistema en el cero absoluto? Es eso correcto? Entonces, ¿cuál es la diferencia entre la energía de Fermi y el nivel de Fermi?

Answer 1

Si usted se considera un típico metal de la más alta energía de la banda (es decir, la banda de conducción) es parcialmente lleno. La banda de conducción es, efectivamente, continuo, de modo que la energía térmica puede excitar a los electrones dentro de esta banda, dejando los agujeros inferiores de la banda.

En el cero absoluto no hay ninguna energía térmica, por lo que los electrones de relleno de la banda a partir de la parte inferior y hay un corte abrupto en el ocupado más alto nivel de energía. Esta energía se define la energía de Fermi.

En finita de temperaturas no es muy definidos más energéticos del electrón debido a que la energía térmica es continuamente emocionante electrones en la banda. Lo mejor que puedes hacer es definir el nivel de energía con una probabilidad del 50% de ocupación, y este es el nivel de Fermi.

Answer 2

Depende de a quién le preguntes.

Si usted le pregunta a alguien con la física de estado sólido de fondo, es probable que la respuesta a lo largo de las líneas de Colin McFaul o John Rennie: El nivel de fermi es el mismo como potencial químico (o quizá debería decir "potencial electroquímico"), es decir, la energía en la que un estado tiene 50% de probabilidad de ser ocupados, mientras que la energía de fermi es el nivel de fermi en el cero absoluto.

Si usted le pregunta a alguien con semiconductores de ingeniería de fondo, probablemente le dará la misma definición de "nivel de fermi", pero ellos le dicen que "la energía de fermi" significa exactamente lo mismo que el nivel de fermi. (La pregunta obvia es, "Entonces, ¿qué plazo de un semiconductor ingeniero utilizar para describir el nivel de fermi en el cero absoluto? La respuesta es, que le llaman "el nivel de fermi en el cero absoluto"!)

Answer 3

La energía de Fermi es tal como la describe: es el ocupado más alto nivel en el cero absoluto. El nivel de Fermi es el potencial químico. Es el nivel de energía con el 50% de probabilidad de estar ocupada a temperatura finita T. La energía de Fermi no depende de la temperatura; el nivel de Fermi no depende de la temperatura.

Answer 4

Nivel de Fermi como un estado con un 50% de probabilidad de ser ocupado por un electrón de la temperatura del sólido y el cero absoluto de la temperatura de la ocupación es del 100%.

La energía de Fermi es la correspondiente energía del nivel de Fermi.

Answer 5

La energía de Fermi es la diferencia de energías de más alta y más baja ocupada único estado de la partícula. Pero, el nivel de Fermi es la suma de la energía total de la partícula (el yo.e) la suma de la cinética y energía potencial.