ізоенергетіч. поверхню в просторі квазіімпульсів? (р) =? F, яка відокремлює область зайнятих електронних станів металу від області, в якій при T = 0ДО електронів немає. Електрони, що мають енергію? F, розташовані на Ф. п. Більшість властивостей металів визначають електрони на Ф. п. І в вузькій області простору квазіімпульсів поблизу неї. Це пов'язано з високою концентрацією електронів в металі, щільно заповнюють рівні в зоні провідності (див. Виродження ГАЗ, зонна теорія). Кожен метал характеризується своїй Ф. п. Форми поверхонь різноманітні (рис.). Для «газу вільних електронів» Ф. п сфера (див. ФЕРМІ ЕНЕРГІЯ).
Обсяг, обмежений Ф. п. WF (що припадає на 1 елементарну комірку в просторі квазіімпульсів), визначається концентрацією n електронів провідності в металі: 2WF / (2pС>) 3 = n. Розміри Ф. п. Для хороших металів = С> / a, де а - постійна решітки, зазвичай n = 1 / а3. У більшості металів, окрім великої Ф. п. Виявлені малі порожнини. У полуметаллов і вироджених напівпровідників обсяг Ф. п. Малий у порівнянні з об'ємом елементарної комірки в просторі квазіімпульсів.
Якщо зайняті електронами стану знаходяться всередині Ф. п. То вона наз. електронної, якщо ж усередині Ф. п. електронні стану вільні, то така поверхня зв. доречний. Можливо одночасне існування Ф. п. Обох типів. Напр. у Bi Ф. п. складається з 3 електронних і 1 діркового еліпсоїдів. У Ф. п. Знаходить відображення симетрія кристалів, зокрема вони періодичні з періодом 2pС> b, де b - вектор оберненої гратки. Все Ф. п. Мають центром симетрії. Якщо Ф. п. Безперервно проходить через весь простір квазіімпульсів, вона наз. відкритою. Якщо Ф. п. Розпадається на порожнини, кожна з яких брало поміщається в одній елементарній комірці простору квазіімпульсів, вона наз. замкнутої, напр. у Li, Au, Cu, Ag- відкриті Ф. п. у К, Na, Rb, Cs - замкнуті. Іноді Ф. п. Складається з відкритих і замкнутих порожнин. Зустрічаються Ф. п. Складної топології, к-які одночасно є і електронними та дірковими (напр. У графіту). Швидкості електронів, розташованих на Ф. п. (Фермієвського швидкість): vF = 108 см / с, вектор vF спрямований по нормалі до Ф. п.
Геом. характеристики Ф. п. (форма, кривизна, пл. перетинів і т. п.) пов'язані з фіз. властивостями металів, що дозволяє будувати Ф. п. по т фіз. даними. Напр. магнетоопір металу залежить від того, відкрита або замкнута Ф. п. а знак константи Холла (див. Холл ЕФЕКТ) залежить від того, електронна вона або діркова. Період осциляції магн. моменту (див. де Хааса - ВАН Альфа ЕФЕКТ) визначається екстремальної (по проекції квазіімпульса на магн. поле) площею перетину Ф. п. Поверхневий імпеданс металів в умовах аномального скін-ефекту залежить від пор. кривизни Ф. п. і ін.
Допомога пошукових систем