고체 물리학에서 금속의 자유 전자 모델, 자유 전자로 구성된 가스로 채워진 컨테이너로 금속 고체의 표현 (즉, 높은 전기 및 열 전도성을 담당하는 금속). 자유 금속 원자의 가장 바깥 쪽 또는 원자가 전자와 동일한 것으로 간주되는 자유 전자는 전체 결정 전체에 걸쳐 서로 독립적으로 이동하는 것으로 추정된다.
자유 전자 모델은 1900 년 직후 네덜란드 물리학 자 헨드릭 A. 로렌츠 (Hendrik A. Lorentz)에 의해 처음 제안되었으며 1928 년 독일의 아놀드 소머 펠트 (Arnold Sommerfeld)에 의해 개선되었습니다. Sommerfeld는 양자 역학 개념, 특히 Pauli 배제 원칙을 소개했습니다. 이 모델은 나트륨과 같은 단순한 금속의 특정 특성 (예: 전도도 및 전자 비열)에 대해 만족스럽게 설명했지만 심각한 단점이있었습니다. 예를 들어 자유 전자와 금속 이온의 상호 작용을 고려하지 않았습니다. 연구원들은 복잡한 금속과 반도체의 동작을 설명하기 위해 더 넓은 시스템이 필요하다는 것을 곧 인식했습니다. 1930 년대 중반, 자유 전자 모델은 고체의 밴드 이론으로 대체되었습니다.
