Fermi-Geschwindigkeit
Die Fermi-Geschwindigkeit $ u_{\mathrm {F} } $ (nach Enrico Fermi) ist die Geschwindigkeit eines Elektrons, dessen kinetische Energie $ E_{\mathrm {kin} } $ gleich der Fermi-Energie $ E_{\mathrm {F} } $ ist:
- $ E_{\mathrm {F} }=E_{\mathrm {kin} }={\frac {1}{2}}m_{\mathrm {e} }\cdot u_{\mathrm {F} }^{2} $
Dann gilt:
- $ \Leftrightarrow u_{\mathrm {F} }={\sqrt {\frac {2\cdot E_{\mathrm {F} }}{m_{\mathrm {e} }}}} $
wobei
- $ m_{\mathrm {e} } $ die Elektronenmasse ist.
Die Fermigeschwindigkeit ist, wie die Fermi-Energie, unabhängig von der Temperatur.
Besonders wichtig ist die Fermigeschwindigkeit bei der quantenmechanischen Betrachtung der Leitfähigkeit, da hier davon ausgegangen wird, dass nur Elektronen nahe der Fermi-Geschwindigkeit am Leiten des elektrischen Stroms teilhaben.
Literatur
- Neil W. Ashcroft, N. David Mermin: Festkörperphysik. 2. Auflage. Oldenbourg, München 2005, ISBN 3-486-57720-4.
- Rudolf E. Hummel: Electronic Properties of Materials. 4. Auflage. Springer, New York 2011, ISBN 978-1-4419-8164-6.
