-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 1
/
CalculosPractica.py
185 lines (109 loc) · 3.72 KB
/
CalculosPractica.py
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
# /home/jorge/anaconda3/bin/python
# -+- coding: utf-8 -+-
# Hacemos los cálculos y las gráficas de la práctica de Electronica Fisica
# Importamos el módulo de pylab para poder trabajar con libertad, también pondremos un print vacío con una función meramente estética.
from pylab import *
print(" ")
# Activamos el modo interactivo para visualizar las gráficas:
ion()
# Definimos la lista de datos de los voltajes:
volt = linspace(0.5,0.7,10) # [V]
# Definimos los parametros del pozo de potencial en Amstrong:
a = 10 # [A]
W = 70 # [A]
# Pasamos W a metros:
A = W*1E-10 # m
# Establecemos el resto de parámetros:
C = 50
q = -1.6E-19 # [C]
m0 = 9.109E-31 # [kg]
mef = 0.00119*m0 # [kg]
mefp = -0.00159*m0 # [kg]
k = 8.617332385E-5 # [eV/K]
T = 300 # [K]
Tsc = 10 # [K]
# Tomamos la energía mínima de la banda de conducción:
Ecmax = 0.191 # [eV]
Ecmin = 0.122 # [eV]
# Establecemos el nivel de Fermi y la distancia del campo
Ef = 0.1 # [eV]
d = 0.10 # [m]
# Calculamos el campo eléctrico:
E = volt/d # [V/m]
# Calculamos el rango de velocidades para n y p:
v = sqrt((-A*C*q*E)/mef) # [m/s]
vp = sqrt((A*C*q*E)/mefp) # [m/s]
# Calculamos el tiempo de relajación para n y p:
tn = C*A/v # [s]
tp = C*A/vp # [s]
# Calculamos la integral para obtener el número de electrones:
# Como en este caso n=p solo calculamos la integral una vez:
# Leemos los datos:
DOS, Egrid = loadtxt("1DDOSplot_d70.txt", unpack=True, skiprows=5, max_rows=2865, delimiter=",")
ge = DOS*2.49424e+09 # #/eV/m
# Definimos la función de Fermi:
def f(x):
return 1/(1+exp((x-Ef)/(k*T)))
# filtramos los datos para tomar los que están en la banda de conducción:
Egridint = [x for x in Egrid if Ecmin<= x <=Ecmax]
geint = ge[(Egrid >= Ecmin) & (Egrid<=Ecmax)]
# Calculamos la integral:
s = 0.0
for i in range(len(Egridint)):
if i==0:
s += f(Egridint[i])*geint[i]*(Egridint[i]-Ecmin)
else:
s += f(Egridint[i])*geint[i]*(Egridint[i]-Egridint[i-1])
n = s
# Finalmente calculamos la j:
j = (tn/mef+tp/mefp)*(n*q**2*E)
# Guardamos los datos obtenidos:
# Creamos el contenido:
contenido = f"V [mV], "+"j [A]"+"\n"
for i in range(len(volt)):
contenido += "%.8f"%(volt[i]*1000)+", "+"%s"%j[i]+"\n"
# Guardamos:
with open("valores.txt","w") as archivo:
archivo.writelines(contenido)
# Graficamos los valores:
figure(1)
plot(volt,j,label="Simulado")
# Añadimos los ejes:
xlabel("Voltaje [mV]")
ylabel("Densidad de corriente [A]")
legend(loc="best")
grid()
# Guardamos la figura:
savefig("grafica.png")
###############################################################################################################################################################################################
###############################################################################################################################################################################################
# Hacemos lo mismo para la parte de superconductor:
def fsc(x):
return 1/(1+exp((x-Ef)/(k*Tsc)))
s = 0.0
for i in range(len(Egridint)):
if i==0:
s += f(Egridint[i])*geint[i]*(Egridint[i]-Ecmin)
else:
s += f(Egridint[i])*geint[i]*(Egridint[i]-Egridint[i-1])
nsc = s
vsc = sqrt((-2*q*volt)/m0)
jsc = nsc*vsc*(-q)
# Guardamos los datos en otro archivo:
# Creamos el contenido:
contenido2 = f"V [mV], "+"j [A]"+"\n"
for i in range(len(volt)):
contenido2 += "%.8f"%(volt[i]*1000)+", "+"%s"%jsc[i]+"\n"
# Guardamos
with open("valores_superconductor.txt","w") as archivo2:
archivo2.writelines(contenido2)
# Graficamos los valores obtenidos:
figure(2)
plot(volt,jsc, label="Superconductor")
# Añadimos los ejes:
xlabel("Voltaje [mV]")
ylabel("Densidad de corriente [A]")
legend(loc="best")
grid()
# Guardamos la gráfica:
savefig("grafica_superconductor.png")