Fermi-niveau

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Fermi-verdeling voor verschillende temperaturen tussen 0 en 1200 K (rode lijn: T = 0 K)

Het Fermi-niveau, vernoemd naar de Italiaanse natuurkundige Enrico Fermi (1901 - 1954), is een parameter die bepalend is voor de Fermi-functie. Deze functie is een bruikbare benadering van de Fermi-Diracverdeling. Het Fermi-niveau is het energieniveau met een bezettingskans van precies 50%. Bij het absolute nulpunt zijn alle energie-niveaus onder de Fermi-waarde geheel gevuld, daarboven zijn ze geheel onbezet. Hoe hoger de temperatuur, hoe gelijkmatiger de bezettingsgraad afneemt als functie van de energie; deze nadert dan tot de exponentiële Maxwell-Boltzmann-verdeling, die als uitgangspunt de klassieke fysica in plaats van de kwantummechanica heeft.

Het Fermi-niveau wordt meestal uitgedrukt in elektronvolt (eV). Voor metalen is het van de grootteorde van enkele eV (aluminium: 11,7 eV, goud: 5,53 eV, lood: 9,47 eV).