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对面心立方(fcc)、体心立方(bcc)和六角密堆积(hcp)三种不同结构的晶体，在假设它们的原胞中包含8个价电子并将价电子近似为自由电子的情况下，采用“自由电子气理论”和“自由电子能带模型”，研究其根据费米球确定的费米能级EF与根据自由电子能带模型计算的平均键能Em。研究结果表明，由自由电子能带模型计算所得3种不同结构晶体(因而电子密度也不一样)的平均键能Em等于各自自由电子系统的费米能级EF。平均键能Em是我们在异质结带阶理论计算中建议的一种参考能级，研究结果在深化对平均键能Em物理实质认识的同时，提