费米球英文解释翻译、费米球的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Fermi sphere

分词翻译：

费米的英语翻译：

Fermi
【化】 femtometre (fm); fermi

球的英语翻译：

ball; globe; orb; sphere; the earth
【医】 ball; balloon; bulb; bulbi; bulbo-; bulbus; globi; globus; glomera
glomus; orb; sphaer-; sphaero-; sphere; sphero-

专业解析

费米球（Fermi sphere）是固体物理学中描述金属自由电子气模型的核心概念，指在三维动量空间中由费米能级所对应的动量值构成的球体。该模型假设金属中的传导电子可视为相互独立的粒子，其占据态在动量空间中形成一个完美对称的球体结构。

从量子统计角度分析，费米球内所有电子态的动量值均小于费米动量（$p_F = hbar k_F$），其中$k_F$为费米波矢。其体积直接关联电子浓度，可通过公式计算： $$ frac{4}{3}pi k_F = (3pin)^{1/3} $$ 式中n表示电子数密度。

该概念在理解金属导电性、热容特性等基础物理性质中具有关键作用。实验观测中，通过角分辨光电子能谱（ARPES）可直接测量费米面的拓扑结构，而费米球作为理想模型为复杂费米面的研究提供了基准参照系。

权威参考文献：

Ashcroft & Mermin《固体物理学》第2章电子结构基础
剑桥大学出版社《凝聚态物理导论》费米面理论
美国物理联合会《现代物理评论》电子能带测量专题

网络扩展解释

费米球是固体物理学和量子力学中的重要概念，具体解释如下：

一、定义与物理意义

费米球是动量空间（k空间）中，由费米能量（(E_F)）对应的等能面形成的球体，其半径称为费米波矢（(k_F)）。在绝对零度时，电子按照泡利不相容原理填满费米球内的所有量子态，此时费米球表面即为费米面，区分了电子占据态与未占据态。

二、数学表达

费米波矢 (k_F) 与电子密度 (n) 的关系为： $$ k_F = left( frac{3pi n}{V} right)^{1/3} $$ 其中 (n) 是电子数密度，(V) 为体积。费米球内的总电子数可通过积分能态密度函数计算。

三、应用领域

固体物理
用于分析金属的导电性、热容等性质。例如，自由电子模型通过费米球解释电子在电场中的响应。
能态密度分析
费米球附近的能态密度决定了材料的电子行为，如半导体和导体的差异。
宇宙学假说
有理论提出，宇宙早期费米子可能形成致密的“费米球”，进而坍缩为微型黑洞，成为暗物质的候选体之一。

四、补充说明

费米球是理想化模型，实际材料中费米面可能因晶格势场影响而变形（非球状）。