Modelo de metales de electrones libres, en física de estado sólido, representación de un sólido metálico como un recipiente lleno de un gas compuesto de electrones libres (es decir, los responsables de la alta conductividad eléctrica y térmica). Se supone que los electrones libres, considerados idénticos a los electrones más externos, o de valencia, de los átomos de metal libre, se mueven independientemente uno del otro a lo largo de todo el cristal.
El modelo de electrones libres fue propuesto por primera vez por el físico holandés Hendrik A. Lorentz poco después de 1900 y fue refinado en 1928 por Arnold Sommerfeld de Alemania. Sommerfeld introdujo conceptos de mecánica cuántica, especialmente el principio de exclusión de Pauli. Aunque el modelo proporcionó una explicación satisfactoria de ciertas propiedades (p. Ej., Conductividad y calor específico electrónico) de metales simples como el sodio, tenía algunas deficiencias graves. Por ejemplo, no tuvo en cuenta la interacción de los electrones libres con los iones metálicos. Los investigadores pronto reconocieron que se necesitaba un sistema más amplio para explicar el comportamiento de metales complejos y semiconductores. A mediados de la década de 1930, el modelo de electrones libres fue reemplazado en gran medida por la teoría de la banda de los sólidos.
