基于Kronig-Penney能带模型的MATLAB求解与仿真

目录

1.程序功能描述

2.测试软件版本以及运行结果展示

3.核心程序

4.本算法原理

5.完整程序


1.程序功能描述

基于Kronig-Penney能带模型的MATLAB求解与仿真.综合利用 MATLAB提供的求解常微分方程、矩阵行列式、代数表达式化简及绘图等函数 ,可使 Kronig-Penney能带模型分析计算的工作量大为减少。

2.测试软件版本以及运行结果展示

MATLAB2013b版本运行

3.核心程序

复制代码
.........................................................................
%DDDD
startpoint =  10.3040;
endpoint   =  13.2755;
N          =  10000;
k          =  -4*pi:(2*pi)/20:-3*pi;
for i = 1:length(k)
alpha2(i) = solvealpha(startpoint,endpoint,N,k(i));
alpha2(i) = alpha2(i)*alpha2(i);
end
plot(k,alpha2,'k','LineWidth',4);hold on;
plot(k+4*pi,alpha2,'k','LineWidth',1);hold on;
k          =  3*pi:(2*pi)/20:4*pi;
for i = 1:length(k)
alpha2(i) = solvealpha(startpoint,endpoint,N,k(i));
alpha2(i) = alpha2(i)*alpha2(i);
end
plot(k,alpha2,'k','LineWidth',4);hold on;
plot(k-4*pi,alpha2,'k','LineWidth',1);hold on;
clear k
clear alpha2

%画虚线
plot(-4*pi,0:2:200,'r');hold on;
plot(-3*pi,0:2:200,'r');hold on;
plot(-2*pi,0:2:200,'r');hold on;
plot(-pi,  0:2:200,'r');hold on;
plot(0,   0:0.1:200,'r');hold on;
plot(pi,  0:2:200,'r');hold on;
plot(2*pi,0:2:200,'r');hold on;
plot(3*pi,0:2:200,'r');hold on;
plot(4*pi,0:2:200,'r');hold on;
saveas(gcf,'6.jpg');
16_007m

4.本算法原理

基于Kronig-Penney能带模型的MATLAB求解与仿真.综合利用 MATLAB提供的求解常微分方程、矩阵行列式、代数表达式化简及绘图等函数 ,可使 Kronig-Penney能带模型分析计算的工作量大为减少。

Kronig-Penney模型是一种一维周期势垒模型,用于描述晶体中电子在周期性势场中的运动特性,从而推导出晶体的能带结构。该模型由 Ralph Kronig 和 Hans Bethe 在1930年代提出,主要用来简化对固体晶格中原子间复杂相互作用的研究。在一个理想的无限大一维晶格中,原子排列形成周期性的势场。Kronig-Penney模型假设每个原子或离子贡献一个简化的无限深势阱(代表原子间的共价键)和一个有限高的势垒(表示原子间的排斥力)。模型将晶格简化为一系列等间距、具有相同宽度 a 的无限深势阱与有限高势垒相间隔的结构。

Kronig-Penney模型虽然简单,但它揭示了固体中电子能带结构的一些基本特征。通过这个模型,我们可以理解带隙的形成机制以及能带宽度与势场参数的关系。这些理解对于半导体物理和固体电子学的发展具有重要意义。

5.完整程序

VVV

相关推荐
严肃小白兔4 小时前
MATLAB 数值计算中的精度与误差问题:浮点运算、误差传播与数值稳定性
人工智能·算法·matlab
青少儿编程课堂5 小时前
蓝桥杯青少组图形化省考报名倒计时·全国青少年信息素养大赛·电子学会图形化考级:校园黑白棋人机对战解析
c++·python·算法·bfs·信息学竞赛
jktantan6 小时前
注解式脱敏:用 Jackson 的 ContextualSerializer 做字段级策略(一)
spring boot·后端·算法·spring cloud·系统架构
Dream it possible!19 小时前
LeetCode 面试经典 150_多维动态规划_交错字符串(97_C++_中等)
算法·leetcode·面试·动态规划
心抵鹊19 小时前
算法之双指针系列(一)
算法·leetcode
十二19 小时前
【洛谷题解】P1083 [NOIP 2012 提高组] 借教室(二分答案 + 差分)
数据结构·c++·算法·蓝桥杯
小此方20 小时前
[算法实战论:动态规划]回文串问题的dp解法,回文串问题的母题,以及以此为基础的派生题
算法·动态规划
Pniubi21 小时前
力扣560.和为k的子数组
算法·leetcode·职场和发展
D e re k ZH21 小时前
C++ 从零入门(一):基础语法与程序结构
数据结构·c++·算法
Pniubi1 天前
力扣438.找到字符串中所有字母异位词
算法·leetcode·职场和发展