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Simulating Electron Motion in 2D Materials Using the Drude Model - Advanced

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Concepts associés (32)

Électron

L'électron, un des composants de l'atome avec les neutrons et les protons, est une particule élémentaire qui possède une charge élémentaire de signe négatif. Il est fondamental en chimie, car il participe à presque tous les types de réactions chimiques et constitue un élément primordial des liaisons présentes dans les molécules. En physique, l'électron intervient dans une multitude de rayonnements et d'effets.

Champ électrique

thumb|Champ électrique associé à son propagateur qu'est le photon. right|thumb|Michael Faraday introduisit la notion de champ électrique. En physique, le champ électrique est le champ vectoriel créé par des particules électriquement chargées. Plus précisément, des particules chargées modifient les propriétés locales de l'espace, ce que traduit justement la notion de champ. Si une autre charge se trouve dans ce champ, elle subira l'action de la force électrique exercée à distance par la particule : le champ électrique est en quelque sorte le "médiateur" de cette action à distance.

Champ électromagnétique

Un champ électromagnétique ou Champ EM (en anglais, electromagnetic field ou EMF) est la représentation dans l'espace de la force électromagnétique qu'exercent des particules chargées. Concept important de l'électromagnétisme, ce champ représente l'ensemble des composantes de la force électromagnétique s'appliquant sur une particule chargée se déplaçant dans un référentiel galiléen. Une particule de charge q et de vecteur vitesse subit une force qui s'exprime par : où est le champ électrique et est le champ magnétique.

Champ magnétique

En physique, dans le domaine de l'électromagnétisme, le champ magnétique est une grandeur ayant le caractère d'un champ vectoriel, c'est-à-dire caractérisée par la donnée d'une norme, d’une direction et d’un sens, définie en tout point de l'espace et permettant de modéliser et quantifier les effets magnétiques du courant électrique ou des matériaux magnétiques comme les aimants permanents.

Simulation de phénomènes

La simulation de phénomènes est un outil utilisé dans le domaine de la recherche et du développement. Elle permet d'étudier les réactions d'un système à différentes contraintes pour en déduire les résultats recherchés en se passant d'expérimentation. Les systèmes technologiques (infrastructures, véhicules, réseaux de communication, de transport ou d'énergie) sont soumis à différentes contraintes et actions. Le moyen le plus simple d'étudier leurs réactions serait d'expérimenter, c'est-à-dire d'exercer l'action souhaitée sur l'élément en cause pour observer ou mesurer le résultat.

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Notebooks associés (5)

Simulating Electron Motion in 2D Materials Using the Drude Model - Basic

Drude model considers electrons small solid particles traveling through lattices as a stationary array of heavier and bigger atoms. The model use "mean free time" as a measure of the frequency an electron gets scattered. This jupyter notebook makes use of this concept and uses stochastic method to simulat electrons traveling through a 2D material of finite width but infinite length."

"#### First we setup the simulation parameters such as the external electric field, number of electrons (default

Whistle-Activated Keylock System Implementation

Whistling Keylock[1]¶ In this notebook we will implement a simple "whistle-activated" keylock, that is, an access control system where the password is a pre-defined melody. To program the lock, you record your musical passphrase and then, to open the lock, you whistle it back. Although the implementation will be simple and skip most of the fine details that would be necessary to produce a truly robust system, we need to take into account at least the following points: * The syste

Voice Transformation Techniques Using Digital Signal Processing

A Gallery of Voice Transformers[1]¶

                                      [2]Paolo Prandoni, [3]LCAV, EPFL

In this notebook we will explore various ways to implement a system that changes the voice of a speaker. Typical applications for these techniques, strictly sorted by plausibility, include international spy missions and prank telephone calls, and devices such as the one displayed here can be easily bought on the web... or in a novelty shop. No description has been provided for t

Understanding and Plotting the Discrete Fourier Transform (DFT)

Plotting the DFT[1]¶

                                      [2]Paolo Prandoni, [3]LCAV, EPFL

In this notebook we will look at the practical issues associated to plotting the DFT and in particular the DFT of real-world signals. We will examine how to map the DFT coefficients to real-world frequencies and we will investigate the frequency resolution of the DFT and the effects of zero padding. In [1]:

first our usual bookkeeping

%matplotlib inline import matplotlib import matplotlib.p

Wave Interference

The plotted function is the superimposition of $n$ 2d-sine functions centered in $(0,Y_i)$: $$f(x,y)=\sin\big(p\cdot\sqrt{x^2+(y-Y_i)^2}\big)$$ The parameters that can be changed are: -- $n$ the number of sources (start with 2) -- $d$ the distance between sources -- $p$ the periodicity. Higher periodicity means shorter wavelength. $p =2\pi / \lambda$. Note that in electron microscopy the usual convention is to define the wave vector as $k=1/\lambda$. -- $f$ the field o