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用McDougall-Stoner方法计算Fermi-Dirac分布的一般积分。 (英语) Zbl 1334.65060号

小结:我们扩展了J.麦克杜格尔E.C.斯通【《哲学翻译》R.Soc.Lond.,Ser.A 237、67–104(1938;Zbl 0018.16201号)]计算费米-迪拉克分布的一般积分,(F(eta))。当(eta>0)时,新方法将(F(eta))分解为三部分之和,即(a(eta。随着(eta)的增加,(B(eta。因此,当\(\ eta \)超过特定阈值时,可以忽略这些值,具体取决于输入误差容限。当(A(eta))是可精确计算的,并且(eta。即使(B(eta))和/或(C(eta。另一方面,当对\(A(\eta)\)进行数值积分时,加速因子减小到2-5。尽管如此,新方法对F(eta)数值积分的优越性并没有改变。

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65天30分 数值积分
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参考文献:

[1] 西北阿什克罗夫特。;梅尔明,N.D.,《固体物理学》(1976),霍尔特、莱因哈特和温斯顿:霍尔特、里因哈特与温斯顿·邓弗里斯·Zbl 1118.82001号
[2] 韦斯,A。;希尔德布兰特,W。;托马斯·H·C。;Ritter,H.,Cox和Giuli的恒星结构原理,Ext(2006),剑桥科学。出版物:剑桥科学。出版物。剑桥
[3] 出版社,W.H。;Teukolsky,S.A。;韦特林,W.T。;Flannery,B.P.,《数字配方:科学计算的艺术》(2007),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 1132.65001号
[4] (Olver,F.W.J.;Lozier,D.W.;Boisvert,R.F.;Clark,C.W.,NIST数学函数手册(2010),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社)·Zbl 1198.00002号
[5] Blakemore,J.S.,费米-狄拉克积分的近似,特别是用于描述半导体中电子密度的函数(F{1/2}(eta)),固态电子。,25, 1067-1076 (1982)
[6] Chandrasekhar,S.,《恒星结构研究导论》(1939年),芝加哥大学出版社:芝加哥大学出版社,(再版,多佛出版社,纽约,1958年)·Zbl 0022.19207号
[7] Pichon,B.,广义Fermi-Dirac积分的数值计算,计算。物理学。社区。,55, 127-136 (1989)
[8] Aparicio,J.M.,计算广义费米函数的简单而准确的方法,天体物理学。补充期刊。,117, 627-632 (1998)
[9] Odrzywolek,A.,横坐标和权重重缩放的高斯积分,计算。物理学。社区。,182, 2533-2539 (2011) ·Zbl 1261.65027号
[10] Melrose,D.B。;Mushtag,A.,费米-迪拉克分布的血浆分散函数,Phys。等离子体,171220103(2010)
[11] Srivastava,H.M。;Chaudhry,硕士。;卡迪尔,A。;Tassadiq,A.,费米-狄拉克和玻色-爱因斯坦函数的一些扩展及其在ζ和相关函数族中的应用,Russ.J.Math。物理。,18, 107-121 (2011) ·Zbl 1252.82021号
[12] 龚,Z。;Zejda,L。;Dappen,W。;Aparicio,J.M.,《广义费米-迪拉克函数和导数:性质和评估》,Comp。物理学。Comm.,136,294-309(2001)·Zbl 0985.85002号
[13] 高桥,H。;Mori,H.,数值积分的双指数公式,Publ。京都大学RIMS,9721-741(1974)·Zbl 0293.65011号
[15] McDougall,J。;Stoner,E.C.,《费米-迪拉克函数的计算》,Philos。事务处理。R.Soc.伦敦系列。A.,237,67-104(1938)
[16] Sommerfeld,A.,Zur elektronenthorie der metalle auf grund der fermischen statistik。I.泰尔:allgemeines,strömungs und austrittsvorgänge,Z.Phys。,47, 1-32 (1927)
[17] Fukushima,T.,通过截断Sommerfeld展开对广义Fermi-Dirac积分的分析计算,应用。数学。计算。,234, 417-433 (2014) ·Zbl 1305.82058号
[18] 丁格尔,R.,费米-狄拉克积分\(F_p(\eta)=(p!)^{-1}\int_0^\infty\varepsilon^p\left``(e^{\varepsilon-\eta}+1\right``)d\varepsilen\),应用。科学。第6225-239号决议(1957年)·Zbl 0077.23704号
[19] Cloutman,L.D.,费米-狄拉克积分的数值计算,天体物理学。补充期刊。,71, 677-699 (1989)
[20] Goano,M.,实j和x的整个域上Fermi-Dirac积分(F_j(x))的级数展开,固体电子。,36, 217-221 (1993)
[21] Goano,M.,《745算法:完全和不完全Fermi-Dirac积分的计算》,ACM-Trans。数学。软件,21221-232(1995)·Zbl 0887.65021号
[22] 布林尼科夫,S.I。;Dunina-Barkovskaya,N.V。;Nadyozhin,D.K.,费米气体状态方程:各种相对论和简并度的近似,天体物理学。补充期刊。,106, 171-203 (1996)
[23] 约翰斯,S.M。;埃利斯,P.J。;Lattimer,J.M.,热力学积分的数值近似,天体物理学。J.,4731020-1028(1996)
[24] 巴加特,V。;巴塔查里亚,R。;Roy,D.,《关于广义玻色-爱因斯坦积分和费米-迪拉克积分的计算》。物理学。Comm.,155,7-20(2003)
[26] Macleod,A.J.,算法779:费米-迪拉克函数−1/2,1/2,3/2,5/2,ACM Trans。数学。软件,24,1-12(1998)·Zbl 0917.65017号
[27] Sagar,R.P.,计算广义费米-迪拉克积分的高斯求积,计算。物理学。社区。,66, 271-275 (1991) ·Zbl 0997.65520号
[28] Gautschi,W.,《广义费米-迪拉克函数和导数:性质和计算》。物理学。社区。,74, 233-309 (1993) ·Zbl 0855.65011号
[29] Natarajan,A。;Mohankumar,N.,关于广义Fermi-Dirac积分的数值计算,计算。物理学。社区。,76, 48-50 (1993) ·Zbl 0855.65012号
[30] Mohankumar,N。;Natarajan,A.,关于广义Fermi-Dirac积分计算的注释,天体物理学。J.,458233-235(1996)
[31] Natarajan,A。;Mohankumar,N.,广义Fermi-Dirac积分的精确方法,计算。物理学。社区。,137, 361-365 (2001) ·Zbl 0985.65012号
[32] Piessens,R。;de Doncker-Kapenga,E。;尤伯胡贝尔,C。;Kahaner,D.,QUADPACK,自动集成子程序包(1983),Springer:Springer New York·Zbl 0508.65005号
[33] Encke,J.F.,《柏林天文学》,Jahrbuch Für 1857(1854),Königlich Akademie der Wissenschaften:Könichlich Aka demie de Wissenshaften Berlin
[34] Brouwer,D。;克莱门斯,G.M.,《天体力学方法》(1961),学术出版社:纽约学术出版社
[35] Fukushima,T.,Encke方法的推广及其在天体轨道和旋转运动中的应用,Astron。J.,112,1263-1277(1996)
[36] Dunster,T.M.,不完全Riemann-zeta函数的一致渐近近似,J.Comput。申请。数学。,190339-353(2013年)·兹比尔1091.33016
[37] Corless,R.M。;Gonnet,G.H。;Hare,D.E.G。;杰弗里·D·J。;Knuth,D.E.,关于Lambert W函数,高级计算。数学。,5, 329-359 (1996) ·Zbl 0863.65008号
[38] Fukushima,T.,《无先验函数评估的Lambert W函数的精确快速计算》,J.Compute。申请。数学。,244, 77-89 (2013) ·Zbl 1260.65013号
[39] 福岛,T.,一种快速求解高斯形式开普勒方程的程序,天体力学。动态。阿童木。,70, 115-130 (1998) ·Zbl 0922.70002号
[40] Wolfram,S.,《数学书》(2003),Wolfram Research Inc./剑桥大学出版社
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