Фермі енергія, фермі-рівень, значення енергії, нижче за яку всі енергетичні стани часток виродженого газу, що підкоряються статистиці фермі – Дираку (ферміонів ) , при абсолютному нулі температури зайняті (див. Статистична фізика ) . Існування Ф. е. – наслідок Паулі принципу, згідно з яким в змозі з певним імпульсом p не може знаходитися більш (2 s + 1) за частки ( s – спин частки). Ф. е. збігається із значеннями хімічного потенціалу газу ферміонів при Т = 0 До. Ф. е. E F можна виразити через число n часток газу в одиниці об'єму:, де m – маса частки. Величина p F = називається фермі імпульсом, або граничним імпульсом. При Т = 0 До всі стани з імпульсами р < p F зайняті частками, а з р > p F – вільні. Іншими словами, при Т = 0 До ферміони займають в імпульсному просторі стани усередині сфери p 2 = 2 me F з радіусом p F (фермі-сфері). При нагріванні деякі частки переходять із стану з р < p F в стан з р > p F . Усередині фермі-сфері з'являються вільні місця, звані дірками. Величина v F = p F /m = називається фермі-швідкістю (або граничною швидкістю), визначає верхній кордон швидкостей ферміонів при Т = 0 До.
Вироджений газ електронів провідності в твердому телі при Т = 0 До заповнює в імпульсному просторі поверхні складнішої форми (див. Фермі поверхня ) .
Літ.: Ландау Л. Д., Ліфшиц Е. М., Статистична фізика, 2 видавництва, М., 1964 (Теоретична фізика, т. 5).
