Аннотация:
Функции Ферми–Дирака целого индекса играют важную роль в задачах электронного переноса в плотной среде. Для их быстрого вычисления построены аппроксимации, использующие отношение многочленов. Построен простой алгоритм нахождения коэффициентов этих аппроксимаций, основанный на интерполяции со специальной линейно-тригонометрической сеткой узлов. Показано, что такая сетка обеспечивает результаты, близкие к оптимальным. Для функции индексов $1$, $2$, $3$ найдены коэффициенты таких интерполяций, дающие относительную погрешность $2\cdot10^{-16}$ при $9$ свободных параметрах.
Ключевые слова:
функции Ферми–Дирака, прецизионные аппроксимации, рациональная аппроксимация, линейно-тригонометрическая сетка.
Н. Н. Калиткин, С. А. Колганов, “Построение аппроксимаций, удовлетворяющих чебышевскому альтернансу”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2020, 091, 33 с.
Н. Н. Калиткин, С. А. Колганов, “Уточнение прецизионных аппроксимаций функций Ферми–Дирака целого индекса”, Матем. моделирование, 29:3 (2017), 42–50; N. N. Kalitkin, S. A. Kolganov, “Correction of the precision approximations of the Fermi–Dirac functions of integer index”, Math. Models Comput. Simul., 9:5 (2017), 554–560
Н. Н. Калиткин, С. А. Колганов, “Вычисление функций Ферми–Дирака экспоненциально сходящимися квадратурами”, Матем. моделирование, 29:12 (2017), 134–146; N. N. Kalitkin, S. A. Kolganov, “Calculation of the Fermi–Dirac functions with exponentially convergent quadratures”, Math. Models Comput. Simul., 10:4 (2018), 472–482
Kalitkin N.N. Kolganov S.A., “Quadrature Formulas With Exponential Convergence and Calculation of the Fermi-Dirac Integrals”, Dokl. Math., 95:2 (2017), 157–160