Кристалл ішіндегі электрондарды стационар кйлері.Ферма дегейі. Азындалан электрон газы.

Азындалан газ- блшектерді жйесіні асиеттері классикалы статистика задарына баынатын жйені асиеттерінен згеше газ. Мысалы фермиондар мен бозондар газдары.газдарды азындалуы тменгі температура мен ысымда айын байалады. Газды азындалу дрежесін сипаттайтын

А= болса азындалан болып есептеледі . енді металдаы электронды газды арастырайы. Алдымен газ температурасы Т=0K жадайын алайы.Электронны спиндері ½ срндытан Ферми-Дирак статистикасына баынады.f=1/ EF ріпімен белгіленіп Ферми дегейі немесе Ферми энергиясы деп аталады. Егер E< EF болса експонент табасы о теріс болып жне Т=0K, жадайда f1 мтылады. Егер Е> EF болса експонент табасы о болып жне Т=0K, f0

Суретте (а)f функциясыны T=OK графигі берілген. Графиктен T=O K кезінде Ферми дегейіне дейін энергетикалы дегейлер бір электронмен толтырылан, ал Ферми дегейінен жоары электрондар жо. Олай болса ферми дегейі электрондарды максималды энергиясын береді. Егер Т>O К жне боланда f=1/2 Ферми дегейі ытимал толтырылуы, ½ дегейімен сйкес келеді. Температурасы T=0 K мен Т>O К функциясыны айырмашылытары аз, тек kT ретті аймата ана байалады. Олай болса Ферми-Дирак таралу функциясы температураа аса туелді емес екенін крсетеді. Демек, жылулы озалыс барлы электрондарды тек аз ана блігіне сер етеді. Сондытан электрондарды орташа энергиясы температураа туелділігі лсіз болады. Электронны абсолют нл температурасыны орташа энергиясы

Бл рнектен электронны орташа энергиясы энергиясымен шамалас екенін креміз. Блме температурасында электронны жылулы энергиясы эВ, олай болса тек Ферми дегейіндегі электрондар ози алады, аландары оздыру кезінде энергиялары те аз. Сондытан кп процестерде электрондарды аз блігі ана атысады. Металдарды жылулы сыйымдылыын тсіндіруде электрондарды осатын лесі те аз. Ферми энергиясыны температураа байланысты формуласы: .

Кристалды атты дене- затты атомдары(иондары) тртіппен жне симметриялы орналасан, изотопты атты дене. Кристалды тор- кристал блшектеріні кристалды ш лшемді периодты трде айталана орналасуы. Периодты трде орналасан кристалдаы иондар з айналасында электр рісін туызады, электрондар осы рістер озалады. Олай болса электронда потенциял «шырында» деп арастыруа болады. Шырдаы электрон энергиясы квантталады. Периодты трде орналасан иондар тербелісте болады. N ион тратын кристалды классикалы теория бойынша 3N еркіндік тербеліс дрежесіне ие болады. рбір еркіндік дрежесіне (½) КТ энергиясына сйкес келеді. Иондар бір бірімен байланыста боландытан, біріншісі озалыста, екіншісіне сер етіп, екіншісі шіншісіне сер етіп, кристалда толын тарайды, кристалл шетіне жетіп, кейін шаылып тран толын райды.