Fermi-Geschwindigkeit

Die Fermi-Geschwindigkeit $u_{F}$ (nach Enrico Fermi) ist die Geschwindigkeit eines Elektrons, dessen kinetische Energie $E_{kin}$ gleich der Fermi-Energie $E_{F}$ ist:

E_{F} = E_{kin} = \frac{1}{2} m_{e} \cdot {u_{F}}^{2}

Dann gilt:

\Leftrightarrow u_{F} = \sqrt{\frac{2 \cdot E_{F}}{m_{e}}}

wobei

$m_{e}$ 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.