마그네슘은 가전자를 2개 가지며, 3s 궤도로 이루어진 밴드는 원자당 2개의 전자로 정확히 채워진다. 그런데도 마그네슘이 금속이 되는 이유로 옳은 것은 무엇인가?

정답: C. 3s 밴드와 비어 있는 3p 밴드가 겹쳐, 페르미 준위 바로 위에 빈 준위가 연속해 있기 때문

고체 속에서는 원자의 3s 궤도와 3p 궤도가 각각 폭을 가진 밴드가 되며, 마그네슘에서는 두 밴드의 에너지 범위가 겹쳐 있습니다. 그래서 전자는 3s 밴드를 다 채우기 전에 3p 밴드에도 들어가고, 페르미 준위 바로 위에 빈 준위가 끊김 없이 있으므로 약한 전계에서도 전자가 가속되어 전류가 흐릅니다. 이것이 밴드 겹침에 의한 금속입니다. 약 1 eV의 갭이 있다면 반도체의 성질을 보여 저온에서 전기 전도도가 낮아져야 합니다. 가전자가 강하게 속박된다는 생각으로도 금속적인 전도성을 설명할 수 없습니다. 같은 2족의 Be나 Ca도 같은 이유로 금속이 됩니다.