Fermiho kapalina je kvantový stav hmoty, pozorován při nízké teplotě pro většinu dvou a trojrozměrných krystalických pevných látek a kapaliny Helium 3.
To je makroskopicky vyznačuje tím, termodynamických , magnetických a transportních vlastností (např: elektrická vodivost ), univerzální a které odpovídají těm z plynu kvazičástic ., Které mají stejný spin-1/2, stejný náboj, a stejný objem pod Fermiho povrch než elektrony (nebo 3 atomy helia), ale renormalizovaná hmota zvaná „účinná hmota“, stejně jako zbytkové interakce. Účinná hmota v pevných látkách odráží skutečnost, že interakce mezi elektrony nebo s atomy krystalu ( struktura pásu a interakce elektron- fonon ) mění mobilitu vodivých elektronů. Renormalizace hmoty může být důležitá zejména u sloučenin „ těžkých fermionů “ obsahujících lanthanidy nebo transurany .
Vlastnosti kapaliny Fermi jsou při nízké teplotě pozorovány prakticky u všech slitin za předpokladu, že nevykazují magnetický řád (feromagnetické, anti-feromagnetické nebo rotující sklo ) nebo supravodivost .
Některé velmi specifické materiály nedodržují toto univerzální chování, i když nevykazují žádný magnetický řád. V tomto případě mluvíme o „Fermiho nelikvidním“ stavu. Kapalina Luttinger získaná v jednorozměrných systémech je příkladem non-kapalné Fermiho.
Fermiho teorii kapalin představil Lev Landau v roce 1956 na fenomenologickém základě. Poté, v roce 1959, Landau představil mikroskopickou formulaci pomocí Feynmanových diagramů . V 90. letech byl zaveden renormalizační skupinový přístup, který reprodukoval výsledky diagramové metody.