ফার্মি স্তরের পদার্থবিজ্ঞান

ফেরমি স্তর, একটি শক্তির মধ্যে কমপক্ষে দৃ held়ভাবে অনুষ্ঠিত ইলেক্ট্রনগুলির শক্তির একটি পরিমাপ, এনরিকো ফার্মির নামকরণ করা, পদার্থবিজ্ঞানী যিনি প্রথমে এটি প্রস্তাব করেছিলেন। সলিডগুলির তড়িৎ এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণে এটি গুরুত্বপূর্ণ। পরম শূন্যের (73273.15 ° C) ফার্মি স্তরের মানটিকে ফার্মি শক্তি বলা হয় এবং প্রতিটি শক্তির জন্য স্থির থাকে। ফার্মটি উষ্ণতর হওয়ার সাথে সাথে ফার্মটিতে ইলেক্ট্রনগুলি যোগ করা বা শক্ত থেকে প্রত্যাহার করার সাথে সাথে ফার্মি স্তর পরিবর্তন হয়। ইলেক্ট্রন একটি শক্ত মধ্যে রাখা যেতে পারে যে অনেক স্বতন্ত্র শক্তি প্রতিটি এক একটি শক্তি স্তর বলা হয়। কোয়ান্টাম মেকানিক্সের আইন অনুসারে, প্রতিটি শক্তি স্তর কেবলমাত্র সীমিত সংখ্যক ইলেকট্রনকেই সামঞ্জস্য করতে পারে। ফার্মি স্তরটি এমন কোনও শক্তির স্তর যা এর সম্ভাবনাটি হ'ল এটি ঠিক অর্ধেক ভরা ইলেক্ট্রন দিয়ে। ফার্মি স্তরের চেয়ে কম শক্তির স্তরগুলি সম্পূর্ণরূপে ইলেক্ট্রন দ্বারা ভরা থাকে, যেখানে ফার্মির চেয়ে উচ্চতর শক্তির স্তর খালি থাকে।

যখন পৃথক পৃথক ফার্মি স্তরের উপাদানগুলি যোগাযোগে রাখা হয়, তখন কিছু ইলেক্ট্রন উচ্চতর ফার্মি স্তরযুক্ত উপাদান থেকে অন্যান্য পদার্থে প্রবাহিত হয়। ইলেক্ট্রনগুলির এই স্থানান্তর নিম্ন ফার্মি স্তরকে উত্থাপন করে এবং উচ্চতর ফার্মি স্তরকে কমিয়ে দেয়। স্থানান্তর সম্পূর্ণ হলে, দুটি উপকরণের ফার্মির স্তর সমান। এই আচরণটি বৈদ্যুতিন ডিভাইসে গুরুত্বপূর্ণ যা বিভিন্ন উপকরণকে জুস্টপোজ করে।