Techniklexikon

Thomas-Fermi-Theorie

FestkörperphysikAtom- und Molekülphysik, Thomas-Fermi-Modell, Thomas-Fermi-Näherung, Methode zur näherungsweisen Beschreibung der dielektrischen Eigenschaften bzw. der dielektrischen Funktion des Elektronengases (Elektronengasmodell, klassisches) in einem Kristall bzw. zur einfachen Abschätzung der Ladungsdichte eines Mehrelektronen- (oder allgemeiner Mehrfermionen)-Systems. Die Näherung ist gut anwendbar für vergleichsweise kleine Frequenzen bzw. grosse Wellenlängen. Die Grundidee der Methode liegt in der Definition eines lokalen chemischen Potentials m(x) als Funktion der Elektronendichte N(x) an diesem Ort. Im Rahmen der Thomas-Fermi-Theorie ergibt sich damit die dielektrische Funktion des Elektronengases als einfache Funktion der Zustandsdichte des Elektronensystems. Ein wichtiger Parameter in der Thomas-Fermi-Näherung ist die dichteabhängige Thomas-Fermi-Abschirmlänge, die angibt, über welche Distanz ein Elektronengas ein externes Potential abschirmen kann.