Skirtumas tarp „Fermi Energy“ ir „Fermi“ lygio

Pagrindinis skirtumas - „Fermi“ Energija prieš Fermi lygį
 

„Fermi“ energija ir „Fermi“ lygis yra du atskiri terminai, kurie dažnai vartojami pakaitomis. Fermio energija yra sistemos, kurioje yra fermionai, kinetinės energijos energijos skirtumas, tuo tarpu Fermio lygis yra sistemos, kurioje yra fermionai, kinetinių ir potencialių energijų rinkinys. pagrindinis skirtumas tarp Fermi energijos ir Fermi lygio yra tas Fermi energija yra apibrėžta tik esant absoliučiai nulinei temperatūrai, o Fermi lygis yra apibrėžtas bet kuriai temperatūrai.

TURINYS

1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra „Fermi Energy“
3. Kas yra „Fermi“ lygis?
4. Šalutinis palyginimas - lentelės formos „Fermi Energy“ ir „Fermi“ lygiai
5. Santrauka

Kas yra „Fermi Energy“?

Fermio energija yra energijos skirtumas tarp didžiausių ir žemiausių užimtų vienos dalelės būsenų kvantinėje nesąveikaujančių fermijų sistemoje absoliučioje nulinėje temperatūroje. Vienos dalelės kvantinės sistemos būsena reiškia atskiros dalelės būseną. Fermionai yra dalelės, kurios seka Fermi-Dirac statistiką. Fermionus daugiausia sudaro kvarkai ir leptonai, taip pat elektronai, protonai ir neutronai. Absoliuti nulinė temperatūra yra žemutinė termodinaminės temperatūros skalės riba.

Fermio dujos yra fermiono dalelių grupė, neturinti sąveikos tarp tų fermijų. Vadinasi, tai yra materijos fazė. Yra žinoma, kad žemiausia Fermi dujų užimta būsena neturi nulinės kinetinės energijos. Bet mažiausia metalo užimta būsena yra jo laidumo juostos dugnas (juostos, esančios arčiausiai Fermi lygio, taigi nustatomas metalo elektrinis laidumas).

01 paveikslas: Juostų spragų palyginimas

Fermionai laikosi Paulio išskyrimo principo (principas, kuriame teigiama, kad du identiški fermionai negali užimti tos pačios kvantinės būsenos). Todėl Fermi dujas galima analizuoti vienaląsčių dalelių pavidalu. Yra skirtingos vienos dalelės būsenos, turinčios skirtingą energiją. Visos sistemos pagrindinę būklę galima sužinoti į sistemą įdedant vieną dalelę vienu metu. Šie papildomi fermionai tada užims žemiausias neužimtas tos sistemos būsenas. Fermio energiją galima nustatyti, kai visas neužimtas būsenas užima fermionai. Tai reiškia, kad net jei visa energija bus išgaunama iš „Fermi“ dujų, fermionai vis tiek judės dideliu greičiu.

Kas yra „Fermi“ lygis?

Fermio lygis yra terminas, naudojamas apibūdinti elektronų energijos lygių rinkimą absoliučioje nulinėje temperatūroje. Tai „Fermi-Dirac“ statistikos sąvoka. „Fermi“ lygis žymimas µ arba E_F. Tai yra termodinaminis fizinio kūno kiekis.

Fermi lygis nustatomas bet kuriai temperatūrai. „Fermi“ lygis reiškia bendrą termodinaminės sistemos, kurioje yra fermionai, kinetinę energiją ir potencialią energiją. Todėl Fermi lygį taip pat galima pavadinti Fermion elektrocheminiu potencialu. Fermi lygį galima apibrėžti net ir fermionams, esantiems sudėtingose ​​sąveikaujančiose sistemose, kai atsižvelgiama į tos sistemos termodinaminę pusiausvyros būseną..

Kuo skiriasi „Fermi Energy“ ir „Fermi“ lygiai?

„Fermi Energy“ palyginti su „Fermi Level“
Fermio energija yra energijos skirtumas tarp didžiausių ir žemiausių užimtų vienos dalelės būsenų kvantinėje nesąveikaujančių fermijų sistemoje absoliučioje nulinėje temperatūroje..	Fermio lygis yra terminas, naudojamas apibūdinti elektronų energijos lygių rinkimą absoliučioje nulinėje temperatūroje.
Temperatūra
Fermio energija yra apibrėžta tik esant absoliučiai nulinei temperatūrai.	Fermi lygis nustatomas bet kuriai temperatūrai.
Ryšys su energija
Fermio energija yra kinetinės energijos skirtumas tarp didžiausių ir žemiausių užimtų vienos dalelės būsenų.	Fermio lygis reiškia bendrą termodinaminės sistemos, kurioje yra fermionai, kinetinę energiją ir potencialią energiją.
Metaluose
Metalo Fermi energija yra energijos skirtumas tarp Fermi lygio ir žemiausios užimtos vienos dalelės būsenos.	Fermi metalo lygis yra didžiausia vienos dalelės būsenos energija absoliučioje nulinėje temperatūroje.
Komponentai
Fermio energija yra apibrėžta tik nesąveikaujantiems fermionams.	„Fermi“ lygį galima apibrėžti net ir fermionams, esantiems sudėtingose ​​sąveikaujančiose sistemose.

Santrauka - Fermi Energija prieš Fermi lygį

„Fermi“ energija ir „Fermi“ lygis yra painūs terminai, nes jie glaudžiai susiję, tačiau skiriasi vienas nuo kito. Skirtumas tarp Fermi energijos ir Fermi lygio yra tas, kad Fermi energija yra apibrėžta tik esant absoliučiai nulinei temperatūrai, tuo tarpu Fermi lygis yra apibrėžtas bet kuriai temperatūrai..

Nuoroda:

1. „Fermi energija“. Vikipedija, Wikimedia Foundation, 2018 m. Kovo 14 d. Galima rasti čia 
2. „Fermi lygis“. Vikipedija, Wikimedia Foundation, 2018 m. Kovo 3 d. Galima rasti čia
3. „Fermi lygis“. „Fermi“ lygis ir „Fermi“ funkcija. Galima rasti čia 

Vaizdo mandagumas:

1. „Juostų tarpų palyginimas“. Indukcinis įkėlimas (CC BY-SA 2.5) per „Commons Wikimedia“