Densitat d'estats

Gràfica que representa la densitat d'estats enfront de l'energia per a un gas d'electrons lliures tridimensional.

La densitat d'estats (DOS) en un sistema físic caracteritza el nombre existent d'estats per cada interval d'energia. En un sistema quàntic finit (partícula en un pou) existeix un nombre discret d'estats possibles de l'energia, de manera que la densitat d'estats serà una distribució discreta; en canvi en sistemes infinits les energies accessibles formen un continu de manera que la densitat d'estats formarà també un continu. La densitat d'estats depèn essencialment del tipus d'interacció del sistema (ja que és aquesta la que determina la quantització de les energies). És un concepte central en física estadística ja que el comportament de la densitat d'estats marca el comportament del sistema.

En física d'estat sòlid i física de matèria condensada, la densitat d'estats (DOS de l'anglès "Density of states") d'un sistema descriu la quantitat d'estats que poden ser ocupats a cada nivell d'energia.

La densitat d'estats es defineix com el nombre d'estats del sistema () les energies del qual prenen els valors compresos entre i .

Matemàticament es representa com una distribució per una funció de densitat de probabilitat, i generalment és una mitjana dels dominis d'espai i temps dels diferents estats ocupats pel sistema. La densitat d'estats està directament relacionada amb les relacions de dispersió de les propietats del sistema. Una DOS (densitat d'estats) alta en un nivell d'energia específic vol a dir que hi ha molts estats disponibles per ser ocupats.

En general, la DOS de la matèria és contínua. No obstant això, en sistemes aïllats, com en el cas dels àtoms o molècules en fase gasosa, la distribució de densitat és discreta. Les variacions locals, generades generalment per distorsions del sistema original, es coneixen amb el nom 'densitat local d'estats' (LDOS).


Developed by StudentB