Una pregunta sencilla sobre la "superficie de Fermi".
El Baidu que encontré decía que "la energía de Fermi representa el nivel de energía más alto ocupado por los electrones en el sistema de estado fundamental del metal a 0K". ¡Esto también te ha causado un malentendido! Parece pensar que la energía de Fermi está relacionada con la configuración electrónica de un solo átomo de metal, ¿verdad? Si crees eso, ¡estás equivocado! El hecho es que todos los electrones más externos de una pieza de metal ya no pertenecen a un átomo de metal específico (se convierten en los llamados "electrones libres", y es gracias a estos electrones que el metal es un buen conductor de electricidad), todos Estos electrones se distribuyen en un número extremadamente grande de orbitales moleculares que están formados uniformemente por el campo periódico de cationes metálicos de todo el metal; el espacio de energía entre estos orbitales moleculares es extremadamente pequeño y generalmente se puede considerar que estos numerosos orbitales moleculares densos se forman. La llamada banda de energía (también puede consultar "Energy Band"/view/290304.htm); cada orbital molecular sólo puede acomodar dos electrones con espines opuestos en 0K, estos orbitales moleculares están llenos de electrones de menor a mayor; , la energía del electrón con el nivel de energía molecular más alto es la energía de Fermi.
Un electrón en la capa más externa de cada átomo de sodio en el sodio metálico se convertirá en un electrón libre en el metal, y dos electrones en la capa más externa de cada átomo de magnesio en el magnesio metálico se convertirán en electrones libres en el metal. Los cationes de sodio llevan una unidad de carga positiva y los cationes de magnesio llevan dos unidades de carga positiva; obviamente, los campos electrostáticos periódicos dentro del metal formado por estos dos cationes son diferentes entre sí, por lo que los orbitales moleculares correspondientes también son diferentes; Además, los dos metales generalmente no tienen la misma superficie de Fermi; El número de electrones libres que deben llenarse en los orbitales moleculares es el doble de la diferencia.
¡Has confundido el espacio de coordenadas y el espacio de impulso! La superficie de distribución de la nube de electrones comúnmente denominada (como la superficie orbital 2P, la superficie orbital 3S) es una superficie ordinaria en el espacio ordinario de coordenadas espaciales tridimensionales, y la superficie de Fermi es un espacio abstracto con los tres componentes del impulso como Tres ejes de coordenadas. Superficie abstracta. Tenga en cuenta que el espaciado entre los ejes de coordenadas del espacio ordinario se mide en unidades de longitud (por ejemplo, metros, centímetros), y el espaciado de los ejes de coordenadas en el espacio k (espacio de momento) se mide en unidades de momento (por ejemplo, kilogramos de metros por segundo).