17. Metallarda fermi darajasi va Fermi-Dirak taqsimot funksiyasi Fermi darajasi

Translated from Russian to Uzbek - www.onlinedoctranslator.com



17. Metallarda fermi darajasi va Fermi-Dirak taqsimot funksiyasi
Fermi darajasi. Metalldagi erkin elektronlarning juda ko'pligiga qaramasdan, ular potentsial quduqning energiya darajalariga ko'ra qat'iy tartibda joylashtirilgan. Elektronlarning har biri mumkin bo'lgan eng past darajadagi bo'sh joyni egallaydi. Va bu tabiiydir, chunki har qanday tizim o'z-o'zidan qoldirilgan, ya'ni tashqi ta'sir bo'lmaganida, har doim eng past energiyaga ega bo'lgan holatga o'tishga intiladi. Elektronlarning darajalar bo'yicha taqsimlanishi Pauli printsipiga bo'ysunadi, unga ko'ra ikkita zarracha mutlaqo bir xil holatda bo'lolmaydi. Shu sababli, har bir energiya darajasida ikkitadan ko'p bo'lmagan elektronlar joylashishi mumkin emas va hatto ular turli xil aylanish yo'nalishlariga ega. Pastki darajalar tugagach, ko'proq va ko'proq yuqori darajalar to'planadi. Agar ko'rib chiqilayotgan metall namunasida N bo'sh elektronlar bo'lsa, u holda termal qo'zg'alish bo'lmasa, ya'ni mutlaq nol haroratda (T \u003d 0), barcha erkin elektronlar N / 2 pastki darajalarda juft bo'lib joylashadi ( 47-rasm). T = 0 da elektronlar egallagan metallning potentsial qudug'ining eng yuqori energiya darajasi Fermi darajasi * deb ataladi va m yoki WF harfi bilan belgilanadi. Bu darajadagi elektronning energiyasi Fermi energiyasi deb ataladi. T = 0 da Fermi sathidan yuqorida joylashgan barcha energiya darajalari mutlaqo bo'sh. Fermi darajasi* deyiladi va m yoki WF harfi bilan belgilanadi. Bu darajadagi elektronning energiyasi Fermi energiyasi deb ataladi. T = 0 da Fermi sathidan yuqorida joylashgan barcha energiya darajalari mutlaqo bo'sh. Fermi darajasi* deyiladi va m yoki WF harfi bilan belgilanadi. Bu darajadagi elektronning energiyasi Fermi energiyasi deb ataladi. T = 0 da Fermi sathidan yuqorida joylashgan barcha energiya darajalari mutlaqo bo'sh.
^*(Bu daraja taniqli ingliz fizigi P.Dirak bilan birgalikda metalldagi elektronlar kabi harakat qiluvchi zarralar guruhlari harakati nazariyasini ishlab chiqqan taniqli italyan fizigi E.Fermi sharafiga o'z nomini oldi.)
.
Fermi darajasida joylashgan elektronlarning metalldan tashqariga chiqishi uchun ish bajarilishi aniq.

Masofaviy elektron BB darajasi va Fermi darajasi orasidagi energiya masofasiga teng A qiymati termodinamik ish funktsiyasi yoki oddiygina ish funktsiyasi deb ataladi. Aynan shu qiymat turli metallar o'rtasida aloqa o'rnatishda yoki metall-yarim o'tkazgich kontaktini yaratishda ularning xatti-harakatlarini belgilaydi.