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
野渡拾光1 小时前
【考研408数据结构-05】 串与KMP算法:模式匹配的艺术
数据结构·考研·算法
tainshuai3 小时前
用 KNN 算法解锁分类的奥秘:从电影类型到鸢尾花开
算法·分类·数据挖掘
Coovally AI模型快速验证9 小时前
农田扫描提速37%!基于检测置信度的无人机“智能抽查”路径规划,Coovally一键加速模型落地
深度学习·算法·yolo·计算机视觉·transformer·无人机
pusue_the_sun9 小时前
数据结构:二叉树oj练习
c语言·数据结构·算法·二叉树
RaymondZhao3410 小时前
【全面推导】策略梯度算法:公式、偏差方差与进化
人工智能·深度学习·算法·机器学习·chatgpt
zhangfeng113310 小时前
DBSCAN算法详解和参数优化,基于密度的空间聚类算法,特别擅长处理不规则形状的聚类和噪声数据
算法·机器学习·聚类
啊阿狸不会拉杆11 小时前
《算法导论》第 32 章 - 字符串匹配
开发语言·c++·算法
小学生的信奥之路11 小时前
洛谷P3817题解:贪心算法解决糖果分配问题
c++·算法·贪心算法
你知道网上冲浪吗12 小时前
【原创理论】Stochastic Coupled Dyadic System (SCDS):一个用于两性关系动力学建模的随机耦合系统框架
python·算法·数学建模·数值分析
地平线开发者13 小时前
征程 6 | PTQ 精度调优辅助代码,总有你用得上的
算法·自动驾驶