EF_N_metal プログラム仕様

statistical_physics.EF_N_metal.De(E)[ソース]

自由電子モデルに基づく状態密度関数を計算します。

この関数は、エネルギー E における電子の状態密度 D_e(E) を返します。 D_e(E) = D0 * sqrt(E) の形式で表現されます。

statistical_physics.EF_N_metal.Defe(E, T, EF)[ソース]

状態密度とフェルミ・ディラック分布関数の積を計算します。

この関数は、電子の総数（電子密度）を計算するための被積分関数 D_e(E) * f_{FD}(E, T, E_F) を提供します。

パラメータ:

戻り値:

float: D_e(E) * f_{FD}(E, T, E_F) の値 (states/cm^3/eV)

statistical_physics.EF_N_metal.fe(E, T, EF)[ソース]

フェルミ・ディラック分布関数を計算します。

与えられたエネルギー E、温度 T、フェルミエネルギー EF における電子の占有確率を計算します。温度が0Kの場合、フェルミエネルギー未満では1、以上では0となるステップ関数として機能します。

パラメータ:

戻り値:

float: フェルミ・ディラック分布関数の値

statistical_physics.EF_N_metal.main()[ソース]

金属の電子密度を計算し、その結果をプロットします。

この関数は以下の処理を実行します。 1. 0Kにおける電子密度を解析的および数値的に計算し、出力します。 2. 有限温度における電子密度を数値的に計算し、出力します。 3. 状態密度 D_e(E)、0Kおよび有限温度での D_e(E) * f_{FD}(E,T)、

フェルミ・ディラック分布関数 f_{FD}(E,T) をエネルギーの関数としてプロットします。

4. プロット結果を画面に表示します。コマンドライン引数により、温度 T およびフェルミエネルギー EF を変更できます。