Оглавление
Поверхность Ферми
-
Поверхность Ферми в физике конденсированных сред
- Поверхность Ферми отделяет занятые электронные состояния от незанятых при нулевой температуре.
- Форма поверхности определяется периодичностью и симметрией кристаллической решетки.
- Существование поверхности Ферми следует из принципа исключения Паули.
-
Теория поверхности Ферми
- В идеальном ферми-газе поверхность Ферми представляет собой сферу радиуса kF.
- При нулевой температуре все энергетические уровни ниже уровня Ферми заняты.
- Поверхность Ферми определяет линейную реакцию металла на электрический, магнитный или тепловой градиент.
-
Экспериментальное определение поверхности Ферми
- Электронные поверхности Ферми измеряются через колебания транспортных свойств в магнитных полях.
- Колебания dHvA и SdH позволяют составить карту поверхности Ферми.
- Фотоэмиссионная спектроскопия с угловым разрешением (ARPES) является прямым методом определения поверхности Ферми.
-
Преимущества и недостатки методов
- ARPES требует мощных установок и образцов с низкой концентрацией вакансий.
- ACAR не зависит от условий сверхвысокого напряжения и криогенных температур, но требует образцов с низкой концентрацией вакансий.
-
Примеры и приложения
- Поверхность Ферми важна для понимания электронной структуры и свойств материалов.
- Примеры включают сверхпроводящие купраты, ферромагнетики и искажения Яна-Теллера.