PARAMèTRES de FERMI

-paramètres de Fermi

Les paramètres de Fermi sont les caratéristiques d'une particule

Ils sont surtout utilisées pour l'électron

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mé(kg)= masse de l'électron, h =moment cinétique quantifié, dit "constante de Planck réduite", ou Dirac h (=1,054.10-34J-s/rad)

k = constante de Boltzmann(1,3806503. 10-23J / K)

λ(m)= longueur d'onde

V = volume et VF vomume de Fermi)

T = température et TF = température de Fermi

né = nombre d'électrons

 

Capacité calorifique de Fermi, pour gaz d'électrons:

 CF= 2k.né.(T / TF)

Densité volumique électronique de Fermi= concentration volumique des électrons, soit   h*F= 2VF/ V

Distribution de Fermi-Dirac: voir chapitre Statistique

Etat fondamental: ayant la plus basse énergie (donc stable)

Gaz de Fermi:formé par les électrons libres (sans interaction) et obéissant au principe de Pauli

Liquide de Fermi: état de certains matériaux (surtout les alliages non magnétiques) se comportant, à basse température, comme un gaz d'électrons

Niveau d'énergie de Fermi  EF: niveau d'énergie maximale (quantifiée) des électrons libres

EF= h ².T*F² / 2mé= F*F² / 2mé = K.λ.[h².n2/3] / mé.V

où EF(J)= énergie de Fermi, qui est la plus élevée (parmi les niveaux d’énergies possibles) que puisse prendre au moins l’un des électrons (ou corpuscules) faisant partie d’un ensemble de particules subatomiques (fermions) d’un solide

NOMBRE de Fermi JnF= (3∏².né) / V1/3

NOMBRE d'onde de Fermi T*F = 4∏/ λ

Quantité de mouvement de FermiF*F: on exprime sous ce nom (erroné) la quantité de mouvement spatiale (c'est à dire le FLUX dynamique) maxi que peut prendre 1électron du gaz de Fermi.

F*F= h.T*F = (2mé.EF)1/2    et F*Fs'exprime en kg-m/s-sr

Sphère de FermiVF: volume occupé par un gaz d'électrons libres en état fondamental

Température de Fermi TF = correspondant à l'énergie de Fermi EF

Vitesse de FermivF = vitesse des électrons à la surface de la sphère de Fermi

vF= h.T*F/ 2mé

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