aUCBLogo Demos and Tests / tunneleffect


to tunneleffect
   
xy
end

be XYGraph frm width height ~
xmin xmax ymin ymax ticksx ticksy mode
   
local [g mx my mw mh x0 y0 w0 h0 zx zy zx0 zy0 p0 p pz 
      
mouseleft mouseright inmotion c
      
xa ya xxa yya
      
xmin0 xmax0 ymin0 ymax0
      
maxx maxy]
   
g=(Graph frm
      
wxDefault_Frame_Style+wxFull_Repaint_on_Resize ;+wxStay_on_Top 
      
[0 0List width height [Graph])
;g=[]
   
setUpdateGraph false
   
hideTurtle

   
mx=0
   
my=0
   
x0=0
   
y0=0
   
mw=0
   
mh=0
   
w0=0
   
h0=0
   
zx=1
   
zy=1
   
zx0=1
   
zy0=1
   
c=0
   
p0=[0 0 0]
   
p=[0 0 0]
   
pz=[0 0 0]
   
mouseleft=false
   
mouseright=false
   
inmotion=false
   
   
yminh=ymax
   
ymax=ymin
   
ymin=yminh
   
   
xminh=xmax
   
xmax=xmin
   
xmin=xminh
   
   
xmin0=xmin
   
xmax0=xmax
   
ymin0=ymin
   
ymax0=ymax
   
maxx=330
   
maxy=250
   
   
be init
      
WindowOnLeftDown g
      
[
         
if not mouseleft
         
[   GraphSetCurrent g
            
p0=MousePos+p
            
x0=p0.1+mx
            
y0=p0.2+my
            
mouseleft=true
         
]
      
]
      
WindowOnLeftUp g
      
[
         
mouseleft=false
         
GraphSetCurrent g
         
p0=p0-MousePos+p
         
mx=p.1
         
my=p.2
      
]
      
WindowOnRightDown g
      
[
         
if not mouseright
         
[   GraphSetCurrent g
            
p0=MousePos+pz
            
w0=p0.1+mw
            
h0=p0.2+mh
            
mouseright=true
         
]
      
]
      
WindowOnRightUp g
      
[
         
mouseright=false
         
GraphSetCurrent g
         
p0=p0-MousePos+pz
         
mw=p.1
         
mh=p.2
         
zx0=zx0*(1+mw/800)
         
zy0=zy0*(1+mh/600)
      
]
;comment [
      
WindowOnMotion g
      
[
         
if mouseleft and2 not inmotion
         
[   GraphSetCurrent g
            
p=p0-MousePos
            
mx=p.1
            
my=p.2
            
xmin=(xmin0+xmax0)/2-(xmax0-xmin0)/2*zx-mx/maxx*(xmax0-xmin0)
            
xmax=(xmin0+xmax0)/2+(xmax0-xmin0)/2*zx-mx/maxx*(xmax0-xmin0)
            
ymin=(ymin0+ymax0)/2-(ymax0-ymin0)/2*zy-my/maxy*(ymax0-ymin0)
            
ymax=(ymin0+ymax0)/2+(ymax0-ymin0)/2*zy-my/maxy*(ymax0-ymin0)
            
clearScreen
            
drawplot
            
updateGraph
         
]
         
if mouseright and2 not inmotion
         
[   GraphSetCurrent g
            
pz=p0-MousePos
            
mw=pz.1
            
mh=pz.2
            
zx=zx0*(1+mw/800)
            
zy=zy0*(1+mh/600)
            
xmin=(xmin0+xmax0)/2-(xmax0-xmin0)/2*zx-mx/maxx*(xmax0-xmin0)
            
xmax=(xmin0+xmax0)/2+(xmax0-xmin0)/2*zx-mx/maxx*(xmax0-xmin0)
            
ymin=(ymin0+ymax0)/2-(ymax0-ymin0)/2*zy-my/maxy*(ymax0-ymin0)
            
ymax=(ymin0+ymax0)/2+(ymax0-ymin0)/2*zy-my/maxy*(ymax0-ymin0)
            
clearScreen
            
drawplot
            
updateGraph
         
]
      
]
;]
   
end
   
   
be plot xa_ ya_ c_
      
xa=xa_
      
ya=ya_
      
c=c_
      
drawplot
   
end
      
   
be drawplot
      
local [x y y2 i w hq wq hx hy rx ry]
      
WindowMode
      
setPenSize [.5 .5]
      
setPC 0
      
PenUp
      
setXY -maxx -maxy
      
PenDown
      
setY  maxy
      
setX  maxx
      
setY -maxy
      
setX -maxx
      
tick=10
      
txtx=25
      
setH 90
      
setLabelSize [25 25]
      
setLabelAlign 0 0
      
setPrintPrecision 4
      
setLabelFont "Times
      
h=ymax-ymin
      
hq=(ymax0-ymin0)*2^(round -0.5+(ln abs h/(abs ymax0-ymin0))/ln 2)
      
w=xmax-xmin
      
wq=(xmax0-xmin0)*2^(int -0.5+(ln abs w/(abs xmax0-xmin0))/ln 2)
      
for [-ticksy ticksy]
      
[   
         
hy=-hq*(y/ticksy-0.5)
         
hy=hy+(remainder -(ymax+ymin)/hq/ticksy)
         
ry=hy+(ymax+ymin)/2
         
hy=-hy*maxy*2/h
         
if hy maxy or2 hy < -maxy [continueLoop]
;(pr maxy h hy)
;if this == xy::g3 [pr hy]
         
setY hy
         
PenDown
         
setX -maxx+tick
         
setX -maxx
         
PenUp
         
setX maxx-tick 
         
PenDown
         
setX maxx
         
PenUp
         
setX -maxx-txtx
         
Label ry
;pr ry
         
setX -maxx
      
]
      
setY -maxy
      
for [-ticksx 2*ticksx]
      
[   hx=-wq*(x/ticksx-0.5)
         
hx=hx+(remainder -(xmax+xmin)/wq/ticksx)
         
rx=hx+(xmax+xmin)/2
         
hx=-hx*maxx*2/w
         
if hx maxx or2 hx < -maxx [continueLoop]
         
setX hx
         
PenDown
         
setY -maxy+tick
         
setY -maxy
         
PenUp
         
setY maxy-tick
         
PenDown
         
setY maxy
         
PenUp
         
setY -maxy-txtx
         
label rx
         
setY -maxy
      
]
      
setPenSize [0 0]
      
x=(xmax+xmin)/2
      
y=(ymax+ymin)/2
      
fx=2/(xmax-xmin)*maxx
      
fy=2/(ymax-ymin)*maxy      
      
xxa=saturateBelow -maxx saturateAbove maxx (-xa+x)*fx
      
yya=saturateBelow -maxy saturateAbove maxy (-ya+y)*fy
      
ifelse mode == "pixels
      
[   setPixelXY xxa yya c
      
][
         
setPC c
         
PenUp
      
;   x=maxx
      ;   repeat count xxa
      ;   [   j=repcount
      ;      if xxa.j < x [x=xxa.j y=yya.j]
      ;   ]
      ;   setXY x y
         
setXY xxa.1 yya.1
         
PenDown
         
setXY xxa yya
         
PenUp
      
]
      
updateGraph
;pause
   
end
   
be clean
      
GraphSetCurrent g
      
clearScreen
   
end
end

be xy
   
K=1
   
eV=1
   
kg=1
   
kb=8.617343e-5*eV/K
   
me=9.10938188e-31*kg
   
hbar=6.6260693e-34/(2*pi)
   
Tf=10000*K
   
Ef=Tf*kb   ;in a free electron gas
   
iv=200
   
En=Array rSeq 0.001*Ef 1.2*Ef iv
   
ni=Array iSeq iv
   
dE=2*Ef/iv

   
be Fermidist En T Tf
      
output reciprocal (exp (En-kb*Tf)/(kb*T))+1
   
end

   
be kappa E V0
      
output sqrt (-E+V0)*2*me/(sqr hbar)
   
end
   
   
be sinh x
      
output ((exp x)-(exp -x))/2
   
end

   
be E V0 width
      
output reciprocal (reciprocal E*4*(V0-E))*(sqr V0)
         
*(sqr sinh ((kappa E V0)*width))+1
   
end

   
m=100
   
Tn=Array rSeq 0.0003*Tf Tf/33 m
   
Tb=Tf-10*K
   
P_E=Array m
   
P_T=Array m
   
tau=Array m
   
repeat m
   
[   i=repcount
      
f_d=(FermiDist En Tn.i Tf)
      
f_d=f_d/(0+f_d)
      
D=real f_d*(sqrt En)/sqrt En.(iv/2)
   
;   D=D/40
   ;   D=D/(0+D)
      
P_E.i=(float P En Tb*kb 1)*D/iv
      
P_T.i=0+P_E.i
      
tau.i=reciprocal P_T.i
   
]
;g3=XYGraph frm 400 300  -400 400 0 10 8 4 "lines
;g3'init
;comment [
   
if not Name? "frm
   
[
      
frm=Frame [][MyFrame]
         
wxResize_Border+wxCaption+wxSystem_Menu+wxClose_Box
         
+wxFull_Repaint_on_Resize
         
;wxDefault_Frame_Style+wxStay_on_Top)
         
[0 0][400 300] 

      
g=XYGraph frm 400 300  0 2 0 1.6 4 4 "lines
      
g'init
      
      
g2=XYGraph frm 400 300 0 2 0 0.0002 4 4 "lines
      
g2'init
      
      
g3=XYGraph frm 400 300 0 300 0 1 4 4 "lines
      
g3'init
      
      
g4=XYGraph frm 400 300 0 1/3 3 7 4 4 "lines
      
g4'init
      
;      txtRe1=StaticText frm [ContrastRe]

      
bs=BoxSizer wxVertical
      
bsh=BoxSizer wxHORIZONTAL
      
bsh2=BoxSizer wxHORIZONTAL
      
BoxSizerAdd bs bsh 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
      
BoxSizerAdd bs bsh2 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      bsv=BoxSizer wxVertical
;      bsv2=BoxSizer wxVertical
;      BoxSizerAdd bsh bsv 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      BoxSizerAdd bsh bsv2 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
      
BoxSizerAdd bsh g'100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
      
BoxSizerAdd bsh g2'100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
      
BoxSizerAdd bsh2 g3'100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
      
BoxSizerAdd bsh2 g4'100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      bst=BoxSizer wxHORIZONTAL
;      BoxSizerAdd bs bst 20 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      bsRe =BoxSizer wxVertical
;      bsAbs=BoxSizer wxVertical
;      BoxSizerAdd bst bsRe  20 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      BoxSizerAdd bst bsAbs 20 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      BoxSizerAdd bsRe txtRe1 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      BoxSizerAdd bsRe txtRe2 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      BoxSizerAdd bsRe txtRe3 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      BoxSizerAdd bsAbs txtAbs1 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      BoxSizerAdd bsAbs txtAbs2 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
;      BoxSizerAdd bsAbs txtAbs3 100 wxExpand+wxALIGN_CENTER 0
      
FrameSetSizer frm bs
      
FrameSetClientSize frm 800 950

      
running=true
      
stopping=false
      
FrameOnClose frm
      
[   running=false
      
]
      
FrameOnChar frm
      
[   running=false
      
]
   
]
;]
   
setPrintPrecision 3
   
GraphSetCurrent g'g
   
(g'plot En/Ef D*iv/HSBA 0 1 0 1)
   
GraphSetCurrent g2'g
   
repeat m
   
[   i=repcount
      
(g2'plot En/Ef P_E.HSBA i/m*300 1 1 1)
   
]
   
GraphSetCurrent g3'g
   
(g3'plot Tn P_T HSBA 0 1 1 1)
   
GraphSetCurrent g4'g
   
(g4'plot reciprocal Tn log10 tau HSBA 240 1 1 1)
end