Ферми-импульс

Фе́рми-и́мпульс или квазии́мпульс Фе́рми — значение квазиимпульса электрона или дырки на уровне Ферми. При нулевой температуре, когда система вырождена, этот импульс максимален для всех электронов и дырок.

Если зонная структура кристалла такова, что дно зоны проводимости находится в нуле (Гамма-точке зоны Бриллюэна) и электроны подчиняются изотропному квадратичному закону дисперсии, то

$p_F=\sqrt{2m_e{E}_F}$,

где $m_e$ — эффективная масса электрона, $E_F$ — энергия Ферми. Для долин, находящихся не в Гамма-точке, а, допустим, на краях зоны Бриллюэна, отсчёт квазиимпульса ведётся от соответствующих экстремумов.

С фермиевским импульсом связаны такие величины как фермиевский волновой вектор

$p_F=\hslash k_F$

и фермиевская длина волныШаблон:Sfn

$k_F=\frac{2\pi }{{\lambda }_F}$.

Для линейного закона дисперсии

$E=\hslash v_F|\mathbf{\text{k}}|$,

где $\hslash$ — постоянная Планка, $v_F$ — фермиевская скорость (наклон закона дисперсии, эффективная скорость света), $k$ — волновой вектор, можно записать

$p_F=\frac{E_F}{v_F}$.

Такой случай реализуется, например, в графене.

Литература

• Шаблон:Cite journal