Un lichid Fermi este o stare cuantică a materiei, observată la temperatură scăzută pentru majoritatea solidelor cristaline bidimensionale și tridimensionale și în heliu lichid 3.
Se caracterizează macroscopic prin proprietăți termodinamice , magnetice și de transport (de exemplu: conductivitate electrică ) universale și corespunzătoare celor ale unui gaz de cvasiparticule având același spin-1/2, aceeași încărcare și același volum. Suprafața Fermi decât electronii (sau atomii de heliu 3), dar o masă renormalizată numită „masă efectivă”, precum și interacțiuni reziduale. La solide, masa efectivă reflectă faptul că interacțiunile dintre electroni sau cu atomii cristalului ( structura de bandă și interacțiunea electron- fonon ) modifică mobilitatea electronilor de conducere. Renormalizarea masei poate fi importantă în special în compușii „ fermionului greu ” care conțin lantanide sau transuranieni .
Proprietățile lichide Fermi sunt observate la temperatură scăzută pentru aproape toate aliajele , cu condiția să nu prezinte o ordine magnetică (feromagnetică, anti-feromagnetică sau sticlă rotativă ) sau superconductivitate .
Unele materiale foarte specifice nu respectă acest comportament universal, deși nu prezintă nicio ordine magnetică. În acest caz, vorbim despre un stat „Fermi non-lichid”. Lichidul Luttinger obținut în sistemele unidimensionale este un exemplu de non-lichid Fermi.
Teoria lichidă a lui Fermi a fost introdusă de Lev Landau în 1956 pe o bază fenomenologică. Apoi, în 1959, Landau a introdus o formulare microscopică folosind diagrame Feynman . În anii 1990, a fost introdusă o abordare bazată pe grupul de renormalizare care reproduce rezultatele metodei schematice.