Device Studio（簡(jiǎn)稱：DS）作為鴻之微的材料設(shè)計(jì)與仿真軟件，能夠進(jìn)行電子器件的結(jié)構(gòu)搭建與仿真；能夠進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)和納米器件的建模；能夠生成科研計(jì)算軟件 Nanodcal、Nanoskim、MOMAP、RESCU、DS-PAW、BDF、STEMS、TOPS、PODS、VASP、LAMMPS、QUANTUM ESPRESSO、Gaussian的輸入文件并進(jìn)行存儲(chǔ)和管理；可以根據(jù)用戶需求，將輸入文件傳遞給遠(yuǎn)程或本地的計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，并控制計(jì)算流程；可以將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行可視化顯示和分析。

上一期的教程給大家介紹了Device Studio應(yīng)用實(shí)例之RESCU應(yīng)用實(shí)例上半部分的內(nèi)容，本期將介紹Device Studio應(yīng)用實(shí)例之RESCU應(yīng)用實(shí)例下半部分的內(nèi)容。

8.4.5.RESCU計(jì)算

8.4.5.1.RESCU自洽計(jì)算

在做自洽計(jì)算之前，用戶可根據(jù)計(jì)算需要打開scf.input文件并查看文件中的參數(shù)設(shè)置是否合理，若不合理，則可選擇直接在文件中進(jìn)行編輯或重新生成，最后再進(jìn)行自洽計(jì)算。選中scf.input→ 右擊 →Open with即可查看到晶體Ni自洽計(jì)算輸入文件如下所示：

在Device Studio的Project Explorer區(qū)域選中scf.input→ 右擊 →Run，彈出Run界面如圖8.4-7(圖8.4-7: Run界面)所示，點(diǎn)擊界面中的Run按鈕則可進(jìn)行晶體Ni的自洽計(jì)算。在計(jì)算過(guò)程中，用戶可在Job Manager區(qū)域觀察晶體Ni自洽計(jì)算的計(jì)算狀態(tài)，當(dāng)計(jì)算任務(wù)處于排隊(duì)中、計(jì)算中和計(jì)算完成時(shí)，Status分別為Queued、Running、Finished。計(jì)算完成后可看到Device Studio的Project Explorer區(qū)域看到日志文件resculog.out。選中resculog.out→ 右擊 →Open Containing Folder則找到resculog.out文件在本地電腦中的存儲(chǔ)位置，其中results文件夾則含有晶體Ni自洽計(jì)算完成后的結(jié)果文件Ni_scf.h5、Ni_scf.mat和Density.txt。

備注

對(duì)于RESCU計(jì)算，選中其在Device Studio的Project Explorer區(qū)域任何一個(gè)輸入文件 → 右擊 →Open Containing Folder均可找到該輸入文件在本地電腦中的存儲(chǔ)位置，若計(jì)算完成，可在與輸入文件同一目錄下找到results文件，results文件中存儲(chǔ)著計(jì)算結(jié)果。

圖8.4-7: Run界面

8.4.5.2.RESCU能帶計(jì)算

能帶計(jì)算需調(diào)用自洽計(jì)算結(jié)果，故需先做自洽計(jì)算，再做能帶計(jì)算。本算例已經(jīng)做過(guò)自洽計(jì)算，則不需要再做自洽計(jì)算，直接調(diào)用自洽計(jì)算結(jié)果做能帶計(jì)算即可。選中Bandstructure.input→ 右擊 →Open with即可查看到晶體Ni能帶計(jì)算輸入文件如下所示：

在Device Studio的Project Explorer區(qū)域選中Bandstructure.input→ 右擊 →Run，彈出Run界面如圖8.4-7(圖8.4-7: Run界面)所示，點(diǎn)擊界面中的Run按鈕則可進(jìn)行晶體Ni的能帶計(jì)算。計(jì)算完成后則可在results文件夾中看到晶體Ni能帶計(jì)算完成后的結(jié)果文件Ni_bs.h5、Ni_bs.mat和BandStructure.txt。

8.4.5.3.RESCU態(tài)密度計(jì)算

態(tài)密度計(jì)算需調(diào)用自洽計(jì)算結(jié)果，故需先做自洽計(jì)算，再做態(tài)密度計(jì)算。本算例已經(jīng)做過(guò)自洽計(jì)算，則不需要再做自洽計(jì)算，直接調(diào)用自洽計(jì)算結(jié)果做態(tài)密度計(jì)算即可。選中DensityOfStates.input→ 右擊 →Open with即可查看到晶體Ni態(tài)密度計(jì)算輸入文件如下所示：

在Device Studio的Project Explorer區(qū)域選中DensityOfStates.input→ 右擊 →Run，彈出Run界面，點(diǎn)擊界面中的Run按鈕則可進(jìn)行晶體Ni的態(tài)密度計(jì)算。計(jì)算完成后則可在results文件夾中看到晶體Ni態(tài)密度計(jì)算完成后的結(jié)果文件Ni_dos.h5、Ni_dos.mat和DensityOfStates.txt。

8.4.6.RESCU計(jì)算結(jié)果的可視化分析

選中resculog.out→ 右擊 →Open Containing Folder則找到resculog.out文件在本地電腦中的存儲(chǔ)位置，在同一目錄下找到計(jì)算結(jié)果文件夾results，該文件夾下含有晶體Ni的自洽、能帶和態(tài)密度計(jì)算的結(jié)果文件。

在如圖8.4-2所示界面（即：Device Studio圖形界面）中選中Simulator→RESCU→Analysis Plot，彈出導(dǎo)入計(jì)算結(jié)果文件的圖形界面如圖8.4-8所示，在該界面中選中能帶計(jì)算結(jié)果文件Bandstructure.txt，點(diǎn)擊打開按鈕即可彈出能帶的可視化分析界面如圖8.4-9所示。用戶可根據(jù)需要調(diào)節(jié)坐標(biāo)軸的取值范圍，通過(guò)點(diǎn)擊界面中的Spin Type的下拉按鈕選擇只顯示Spin Up或Spin Down，或Spin Up和Spin Down都顯示。用戶可通過(guò)滾動(dòng)鼠標(biāo)中鍵將可視化分析結(jié)果放大或縮小；可根據(jù)需要編輯坐標(biāo)軸標(biāo)注和標(biāo)題，選擇字體的大小和類型。選中如圖8.4-9所示界面中Export快捷圖標(biāo)，彈出導(dǎo)出可視化分析結(jié)果的圖形界面，用戶可根據(jù)需要選擇圖片的保存路徑和保存格式，并給所保存的圖片命名。

圖8.4-8: RESCU導(dǎo)入計(jì)算結(jié)果文件的圖形界面

圖8.4-9: RESCU能帶的可視化分析界面

在如圖8.4-2所示界面（即：Device Studio圖形界面）中選中Simulator→RESCU→Analysis Plot，彈出導(dǎo)入計(jì)算結(jié)果文件的圖形界面如圖8.4-8所示，在該界面中選中能帶計(jì)算結(jié)果文件DensityOfStates.txt，點(diǎn)擊打開按鈕即可彈出態(tài)密度的可視化分析界面如圖8.4-10所示。

圖8.4-10: RESCU態(tài)密度的可視化分析界面

審核編輯 ：李倩