費米球英文解釋翻譯、費米球的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Fermi sphere

分詞翻譯：

費米的英語翻譯：

Fermi
【化】 femtometre (fm); fermi

球的英語翻譯：

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

專業解析

費米球（Fermi sphere）是固體物理學中描述金屬自由電子氣模型的核心概念，指在三維動量空間中由費米能級所對應的動量值構成的球體。該模型假設金屬中的傳導電子可視為相互獨立的粒子，其占據态在動量空間中形成一個完美對稱的球體結構。

從量子統計角度分析，費米球内所有電子态的動量值均小于費米動量（$p_F = hbar k_F$），其中$k_F$為費米波矢。其體積直接關聯電子濃度，可通過公式計算： $$ frac{4}{3}pi k_F = (3pin)^{1/3} $$ 式中n表示電子數密度。

該概念在理解金屬導電性、熱容特性等基礎物理性質中具有關鍵作用。實驗觀測中，通過角分辨光電子能譜（ARPES）可直接測量費米面的拓撲結構，而費米球作為理想模型為複雜費米面的研究提供了基準參照系。

權威參考文獻：

Ashcroft & Mermin《固體物理學》第2章電子結構基礎
劍橋大學出版社《凝聚态物理導論》費米面理論
美國物理聯合會《現代物理評論》電子能帶測量專題

網絡擴展解釋

費米球是固體物理學和量子力學中的重要概念，具體解釋如下：

一、定義與物理意義

費米球是動量空間（k空間）中，由費米能量（(E_F)）對應的等能面形成的球體，其半徑稱為費米波矢（(k_F)）。在絕對零度時，電子按照泡利不相容原理填滿費米球内的所有量子态，此時費米球表面即為費米面，區分了電子占據态與未占據态。

二、數學表達

費米波矢 (k_F) 與電子密度 (n) 的關系為： $$ k_F = left( frac{3pi n}{V} right)^{1/3} $$ 其中 (n) 是電子數密度，(V) 為體積。費米球内的總電子數可通過積分能态密度函數計算。

三、應用領域

固體物理
用于分析金屬的導電性、熱容等性質。例如，自由電子模型通過費米球解釋電子在電場中的響應。
能态密度分析
費米球附近的能态密度決定了材料的電子行為，如半導體和導體的差異。
宇宙學假說
有理論提出，宇宙早期費米子可能形成緻密的“費米球”，進而坍縮為微型黑洞，成為暗物質的候選體之一。

四、補充說明

費米球是理想化模型，實際材料中費米面可能因晶格勢場影響而變形（非球狀）。