W mechanice kwantowej i fizyce skondensowanej The powierzchni Fermiego jest użyteczne w przewidywaniu streszczenie granica elektryczne, magnetyczne, itd właściwościach. materiałów, zwłaszcza metali.
Opis powierzchni Fermiego nie jest dokonywany w rzeczywistej sieci krystalicznej , ale w sieci odwrotnej, gdzie energia może być bezpośrednio wyrażona jako funkcja pędu. Sieć odwrotna jest uzyskiwana przez transformację Fouriera sieci rzeczywistej i jest podstawowym narzędziem opisu właściwości ciała stałego w fizyce.
Rozważ przypadek dowolnego metalu. Teorii zespół wymaga pasma walencyjnego jest „pełen” elektrony do konkretnej energii, nazywany Fermiego energii i oznaczonej . Zgodnie z zasadą dualizmu falowo-cząsteczkowego można opisać energię każdego elektronu za pomocą związanego z nim wektora falowego . Elektrony o energii równej energii Fermiego mają zatem wektor falowy, którego norma jest podana przez . Zbiór tych wektorów tworzy zamkniętą powierzchnię w siatce odwrotnej zwanej powierzchnią Fermiego.
W metalu właściwości elektryczne, magnetyczne i termodynamiczne zależą od zmian energii elektronów zbliżonych do energii Fermiego. Tak więc te właściwości są determinowane przez kształt powierzchni Fermiego. Staje się zatem odpowiednim instrumentem do zrozumienia właściwości fizycznych metali.