フェルミエネルギー
極低温においては、電子の振る舞いは自由電子ガスと呼ばれる量子力学的モデルに近づく。したがって、 を自由電子ガスに電子を追加するエネルギー、すなわち単純にフェルミエネルギー により近似する。フェルミエネルギーと電子の（スピン縮退度を含む）密度との間には次のような関係式が成り立つ。