縮退温度(シュクタイオンド)とは？意味や使い方

化学辞典第2版「縮退温度」の解説

フェルミ統計に従う粒子系で，絶対温度T ＝ 0 K の極限におけるフェルミ準位μ₀ から定義される温度，

をいう．ここに，hはプランク定数，kはボルツマン定数，Nは全粒子数，Vは系の体積である．この温度 T₀ はフェルミ統計の特徴を維持しうる最高温度の目安で，これ以下ではフェルミ気体は強く縮退している．アルカリ金属や貴金属では，1原子当たり1個の価電子があると考えられるので，それらの縮退温度を求めると，

となる．このように，縮退温度 T₀ は金属の融点以上であるから，通常の温度では金属内電子は十分縮退しているとみてよい．

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フェルミオン系に対してはフェルミ統計の特徴を保持しうる最高温度の目安としてフェルミエネルギーを温度に換算した量をとり，これを縮退温度という。たとえば金属内の電子ではほぼ数万度である。これ以上の温度では，系の縮退が解けて，古典統計を用いて得られる性質に近づく。

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