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Fermi-VerteilungZoomA-Z

Fachgebiet - Quantenphysik

Die Fermi-Verteilung gibt an, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Fermion (z.B. ein Elektron) bei einer gegebenen Temperatur T einen Zustand mit der Energie E besetzen kann.

W(E)=1exp(EμkBT)+1

Sie ergibt sich aus der Fermi-Dirac-Statistik. Das chemische Potenzial μ wird häufig auch als Fermi-Energie, bzw. bei T = 0 K auch als Fermi-Niveau bezeichnet.

Bei der Ableitung der Verteilungsfunktion W(E) wird vorausgesetzt, dass die Teilchen nicht miteinander wechselwirken (Modell der unabhängigen Teilchen) und somit jede beliebige Energie E gleichermaßen realisiert werden kann. Das trifft auf reale Systeme allerdings nicht zu.

Eine brauchbare Näherung erhält man, wenn die Fermi-Verteilung mit der Zustandsdichte des Systems D(E) multipliziert wird.