什么是费米面,名词解释定义是?

费米面（Fermi surface）是在固体物理学中用于描述费米子系统（如电子气）在动量空间分布状态的一个重要概念，以下为详细解释：定义基础：在绝对零度时，费米子会在动量空间中按照能量从低到高的顺序依次填充各个量子态。

费米面就是在动量空间中，占据态与未占据态的分界面，它对应的能量值被称为费米能量（Fermi energy，E F E_FEF ）。

也就是说，能量低于费米能量的量子态全部被费米子占据，而高于费米能量的量子态则全部为空。

物理意义：费米面反映了费米子系统在基态下的动量分布边界。

对于金属中的电子气而言，费米面的形状和性质对金属的许多物理性质，如电导率、热导率、比热以及磁学性质等都有着决定性的影响。

例如，电子在晶体中运动时，费米面的存在决定了电子对外加电场、磁场等外界作用的响应方式。

确定方法：确定费米面的形状和位置通常需要考虑晶体的对称性、电子的能带结构等因素。

理论上，可以通过求解多体薛定谔方程并结合泡利不相容原理来计算费米面；在实验方面，常用的手段如角分辨光电子能谱（ARPES）能够直接测量材料中电子的能量和动量分布，从而清晰地描绘出费米面的形态。

费米面是理解费米子系统量子行为和固体材料物理性质的关键概念，在凝聚态物理领域具有核心地位。

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