3.圖形界面介紹

Device Studio圖形界面如下所示。

3.1.菜單欄（Menu）

Device Studio的菜單欄圖形界面如下所示。

3.1.1.File

單擊File，界面如下所示。

New Project：彈出新建項目界面，用戶可使用該界面創建新的項目，項目文件的后綴名為.hpf。用戶可根據需要對該項目命名，如DeviceStudio.hpf；或采用默認命名，如Untitled.hpf。命名之后單擊“保存”按鈕即可新建，反之，若不想新建項目，單擊“取消”按鈕即可。
Open Project：彈出打開項目界面，用戶可使用該界面打開已建的項目，如DeviceStudio.hpf項目，找到該項目文件并選中，單擊“打開”按鈕即可打開，反之，若不想打開項目，單擊“取消”按鈕即可。
Save Project：保存當前項目。
New：用戶可根據需要選擇搭建器件、晶體或分子結構。
Import：彈出導入結構文件界面，用戶可選擇從本地或在線數據庫導入器件、晶體或分子結構。
Export：彈出導出當前結構文件界面，用戶可根據需要對該結構文件命名，或采用默認命名，并選擇存儲位置。
Options：彈出選項界面，用戶可根據需要選擇各軟件的贗勢基組文件，設置結構文件三維（簡稱：3D）顯示的精度和背景，各軟件在本地或遠程服務器的運行命令。
Exit：關閉軟件Device Studio。

3.1.2.Edit

單擊Edit，界面如下所示。

Undo：撤銷。
Redo：重做。
Copy：復制。
Paste：粘貼。
Delete Atom：刪除選中的原子。
Atom Selection：選擇部分原子中的特定元素的原子，特定元素的原子用戶可根據需要進行選擇。如：先框選一部分原子，再選擇該部分原子中的所有的C原子。

3.1.3.View

單擊View，界面如下所示。

Toolbars：用戶可根據需要選擇是否在工具欄顯示Project、Standard、3D View三個模塊。若顯示，則勾選對應的模塊即可；反之，不勾選即可。
Explorers：用戶可根據需要選擇是否在軟件上顯示Project Explorer、Properties Explorer和Job Manager三個模塊。若顯示，則勾選對應的模塊即可；反之，不勾選即可。
Status Bars：勾選則選擇在軟件上顯示該模塊，不勾選則不顯示。
Display Style：彈出DisplayStyle設置界面。對于原子，用戶可根據需要選擇不顯示，以線狀顯示，或以球棒狀顯示。對于晶格基矢，用戶可選擇不顯示，以實線顯示，或以虛線顯示。若實線顯示，可根據需要設置線條的粗細。
generate GIF：彈出generategif界面，用戶可根據需要將已有的一系列圖片選中并導入，生成后綴名為.gif的動態圖，生成后將該動態圖導出即可。

3.1.4.Build

單擊Build，界面如下所示。

Molecule：搭建3D分子結構。
Molecule2D：搭建2D分子結構。
Decomposition：拆分分子結構。
Device：搭建器件結構。器件類型有L-R structure、L-C-R structure、B-T structure等，用戶可根據需要選擇構建。
Convert to Device：在分子或晶體結構的基礎上搭建器件結構。
Bending of Device：將兩端口器件結構進行彎曲操作。
Interface Builder：搭建異質結結構。
Fill Junction With Atoms：搭建多層膜結構。
CAD to Atomic：通過2D CAD的方式搭建多層膜結構。
Crystal：搭建晶體結構。
Redefine Crystal：晶體結構的晶胞重定義擴胞。
Surf ace/Slab：晶體結構的切面/切片。
Symmetry：對晶體結構進行空間群識別。
StandardizeCell：超胞識別原胞。
Gr_Nanoribbon：搭建納米帶結構。
Gr_Nanotube：搭建納米管結構。
Grain Boundary：在方胞基礎上搭建晶界結構。
Nanotube：在晶體結構基礎上搭建納米管。
Nanowire：在晶體結構基礎上搭建納米線。
Disordered Graphene-like：搭建類石墨烯無序結構。
Disordered Zinc-blende-like：搭建類閃鋅礦無序結構。
Icosahedron：搭建正二十面體結構。
Cubooctahedron：搭建正立方八面體結構。
WulffCluster：在方胞基礎上搭建WulffCluster結構。
Bond Options：成鍵設置。
Convert Files：結構文件的互轉。

3.1.5.Simulator

單擊Simulator，界面如下所示。用戶可根據需要選擇對應的模塊進行對應軟件的輸入文件的生成、計算及數據可視化的操作。

Nanodcal：量子輸運計算軟件Nanodcal。
Nanoskim：納米結構緊束縛模型科學計算軟件Nanoskim。
RESCU：大體系KS-DFT計算軟件RESCU。
BDF：量子化學計算軟件BDF。
MOMAP：新型OLED材料設計軟件MOMAP。
STEMS：材料微觀組織演化模擬軟件STEMS。
TOPS：嵌段共聚物自組裝相行為設計軟件TOPS。
DS-PAW：第一性原理平面波計算軟件DS-PAW。
PODS：聚合物耗散粒子動力學模擬軟件PODS。
Virtual-XRay：晶體衍射性質計算模塊Virtual-XRay。
Brillouin Zone Path：顯示晶體結構的布里淵區。
VASP：電子結構計算和量子力學—分子動力學模擬軟件包VASP。
LAMMPS：大規模原子分子并行模擬器LAMMPS。
OVITO：原子和粒子模擬數據的科學可視化和分析軟件OVITO。
QE：采用贗勢和平面波方法的第一性原理計算軟件QUANTUM ESPRESSO。
Gaussian：量子化學計算軟件Gaussian。
NWChem：量子化學模擬軟件NWChem。

3.1.6.Window

單擊Window，界面如下所示。

Title Horizontally：將結構文件的3D Viewer窗口水平排列。
Title Vertically：將結構文件的3D Viewer窗口豎直排列。
Cascade：將結構文件的3D Viewer窗口層疊排列。
Arrange Icons：將結構文件的3D Viewer窗口最小化。
Close All：關閉結構文件的3D Viewer窗口。
Next：選中下一個結構文件的3D Viewer窗口。
Previous：選中上一個結構文件的3D Viewer窗口。

3.1.7.Help

單擊Help，界面如下所示。

Help Topics：連接Device Studio使用教程。
Feed Back Report：彈出鴻之微客戶信息反饋收集界面，用戶可通過該界面將產品建議反饋給鴻之微。
Hzwtech Homepage：連接鴻之微科技（上海）股份有限公司主頁。
About Device Studio：彈出About Device Studio窗口，了解Device Studio版本號、發行公司、License的使用期限等。

3.2.工具欄（Toolbars）

Device Studio的工具欄如下所示。將Toolbars上的所有快捷圖標按從左到右順序，從1開始標號一直到結束共有37個標號。將鼠標箭頭放在快捷圖標上可查看與之對應的懸浮提示。

Open Project：打開項目。
Save Project：保存當前項目和結構。
New：新建結構，通過點擊下拉按鈕選擇新建器件、晶體或分子結構。
Import Local：導入結構文件。
Undo：撤銷。
Redo：重做。
3D Viewer Selection Mode：選擇。
3D Viewer Rotation Mode：旋轉。
3D Viewer Zoom Mode：放大。
3D Viewer Translation Mode：平移。
3D Viewer zy View：重置結構的3D視圖（z-y面），下拉選擇從不同視角查看結構的3D視圖。
3D Viewer Fit to View：將結構的3D視圖根據屏幕移動到合適位置。
Display Style：顯示模式的設置。
Add Atom：添加原子。
Add New Atom：在選中的多個原子中間位置添加原子。
Hydrogen passivation：用氫原子鈍化晶體結構。目前，只對Si和C元素有效。
Delete Atom：刪除選中的原子。
Replace Atom：替換選中的原子。
Edit Atom With Selected：改變2個原子之間的距離或3個原子之間的夾角。
Move Atom：移動選中的原子。
Rotate Atom：旋轉選中的原子。
Mirror Atom：將選中的原子做鏡像處理。
Stretch Cell：保持分數坐標不變的情況下，伸展或壓縮原胞。
alternate axes：輪換結構的晶格基矢a、b、c。
alternate coordinate：輪換結構的x、y、z。
Wrap：根據周期性將晶格外的原子沿著單元軸平移到晶格內。
Center：將結構中所有原子或選中的原子作為整體在晶格單元中居中對齊。
Fit Cell：自動匹配最小單元晶格基矢。
Minimize Structure：通過分子力場計算對分子結構進行結構優化。
Convert to Molecule：將當前結構轉換為分子。
Convert to Crystal：將當前結構轉換為晶體。
Convert to Device：將當前結構轉換為器件。
Distance：測量2個原子之間的距離。
Angle：測量3個原子之間的夾角。
Dihedral angle：測量4個原子之間的二面角。
Vector between two atoms：測量2個原子之間的向量。
Recalculate LinkerBond：重新成鍵。

3.3.項目管理區域（Project Explorer）

項目管理區域如圖3.3-1所示，如該項目名稱為DeviceStudio,該項目下含有3個結構文件，分別為Au-Alkanethiol-Au.hzw、NaCl.hzw、azulene.hzw。對于結構文件，如Au-Alkanethiol-Au.hzw，由圖3.3-1紅色框選部分可知該區域可管理對應結構計算的輸入文件，如自洽計算輸入文件scf.input，用戶可通過選中該輸入文件→右擊→Open with打開查看，或通過選中該輸入文件→右擊→Open Containing Folder找到該文件在電腦中存儲的位置。對于結構文件，若已經生成相關計算的輸入文件，則不可重新命名；反之，若未生成相關計算的輸入文件，用戶可根據需要重新命名，操作為選中該結構文件 → 右擊 →Rename，然后重新命名即可。

圖3.3-1: 項目管理區域

想要在項目管理區域新建或打開已建的項目，導入或導出結構文件可參考File的詳細說明.

3.4.結構3D顯示區域（3D Viewer）

結構3D顯示區域如圖3.4-1所示，如在該區域顯示結構Au-Alkanethiol-Au.hzw的3D視圖，則通過在項目管理區域選中并雙擊結構文件即可。在該區域，用戶可通過滾動鼠標中鍵將結構的3D視圖放大或縮小；可先選中工具欄中的3D Viewer Translation Mode快捷圖標或按住鼠標中鍵，通過拖動鼠標將結構的3D視圖在該區域平移；可先選中工具欄中的3D Viewer Rotation Mode快捷圖標或按住鼠標右鍵，通過拖動鼠標將結構的3D視圖在該區域旋轉。

用戶可根據計算需要對結構進行增、刪、改等一系列操作，操作后的結構的3D視圖均可在該區域實時顯示。對于結構的操作用戶可根據工具欄（Toolbars）中各快捷圖標的功能描述進行。

圖3.4-1: Au-Alkanethiol-Au的3D顯示

3.5.結構屬性區域（Properties Explorer）

如3D顯示區域顯示結構Au-Alkanethiol-Au.hzw，則結構屬性區域顯示結構的系統信息如圖3.5-1(a)所示；若選中Au-Alkanethiol-Au.hzw結構的某一個原子，則結構屬性區域顯示結構的原子信息如圖3.5-1(b)所示，用戶可通過鼠標雙擊修改選中的原子的坐標位置或替換原子。