Metālu fizikas brīvo elektronu modelis

Metālu brīvo elektronu modelis cietvielu fizikā, metāliskas cietās vielas attēlojums kā tvertne, kas piepildīta ar gāzi, kas sastāv no brīvajiem elektroniem (ti, tiem, kas ir atbildīgi par augstu elektrisko un siltuma vadītspēju). Tiek uzskatīts, ka brīvie elektroni, kas tiek uzskatīti par identiskiem ar attālākajiem elektronu atomiem, vai brīvo metālu atomu elektroniem ar valenci, pārvietojas neatkarīgi viens no otra visā kristālā.

Brīvo elektronu modeli pirmo reizi ierosināja holandiešu fiziķis Hendriks A. Lorencs neilgi pēc 1900. gada, un 1928. gadā to uzlaboja Arnolds Sommerfelds no Vācijas. Sommerfelds ieviesa kvantu-mehāniskos jēdzienus, īpaši Pauli izslēgšanas principu. Lai arī modelis sniedza pietiekamu skaidrojumu dažu vienkāršu metālu, piemēram, nātrija, īpašībām (piemēram, vadītspējai un elektroniskajam īpatnējam siltumam), tam bija dažas nopietnas nepilnības. Tā, piemēram, neņēma vērā brīvo elektronu mijiedarbību ar metāla joniem. Pētnieki drīz atzina, ka ir nepieciešama plašāka sistēma, lai izskaidrotu sarežģītu metālu un pusvadītāju izturēšanos. Līdz 30. gadu vidum brīvo elektronu modeli lielā mērā aizstāja cietvielu joslu teorija.