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Device Studio (簡稱:DS)作為鴻之微科技(上海)股份有限公司(簡稱:鴻之微)研發(fā)的多尺度材料設(shè)計(jì)與仿真平臺,可實(shí)現(xiàn)材料原子級建模(百萬量級)、高性能科學(xué)仿真計(jì)算、計(jì)算任務(wù)的監(jiān)控和管理、數(shù)據(jù)可視化分析的全過程,從而實(shí)現(xiàn)材料設(shè)計(jì)與科學(xué)仿真模擬一體化,極大地促進(jìn)和提升科研效率,幫助科研工作者解決當(dāng)今多尺度材料設(shè)計(jì)與仿真模擬的一系列重要問題。
Device Studio 集成了多種科學(xué)計(jì)算軟件,可滿足用戶在各個領(lǐng)域的科學(xué)仿真計(jì)算需求。集成了第一性原理平面波計(jì)算軟件 DS-PAW,第一性原理量子輸運(yùn)計(jì)算軟件 Nanodcal,緊束縛模型量子輸運(yùn)計(jì)算軟件 Nanoskim,第一性原理大體系KS-DFT計(jì)算軟件 RESCU,量子化學(xué)計(jì)算軟件 BDF,分子發(fā)光與輸運(yùn)性質(zhì)計(jì)算軟件 MOMAP,材料微觀組織演化模擬軟件 STEMS ,嵌段共聚物自組裝相行為設(shè)計(jì)軟件TOPS,聚合物耗散粒子動力學(xué)模擬軟件PODS,以及其他主流的科學(xué)計(jì)算軟件,諸如:VASP、LAMMPS、QE、OVITO 、Gaussian、NWChem等。
Device Studio 基于強(qiáng)大的材料設(shè)計(jì)建模和高性能科學(xué)仿真計(jì)算能力,可廣泛應(yīng)用于量子器件、人工生物、先進(jìn)電池、智能照明、存儲器等產(chǎn)業(yè)中,輔助其在電子材料、合金、生物科技等領(lǐng)域開展材料研發(fā)與設(shè)計(jì),為光電和集成電路等產(chǎn)業(yè)提供專業(yè)的技術(shù)支撐。
本期將給大家介紹Device Studio 圖形界面介紹3.2-3.4 的內(nèi)容。
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(biāo)按從左到右順序,從1開始標(biāo)號一直到結(jié)束共有37個標(biāo)號。將鼠標(biāo)箭頭放在快捷圖標(biāo)上可查看與之對應(yīng)的懸浮提示。
Open Project:打開項(xiàng)目。
Save Project:保存當(dāng)前項(xiàng)目和結(jié)構(gòu)。
New:新建結(jié)構(gòu),通過點(diǎn)擊下拉按鈕選擇新建器件、晶體或分子結(jié)構(gòu)。
Import Local:導(dǎo)入結(jié)構(gòu)文件。
Undo:撤銷。
Redo:重做。
3D Viewer Selection Mode:選擇。
3D Viewer Rotation Mode:旋轉(zhuǎn)。
3D Viewer Zoom Mode:放大。
3D Viewer Translation Mode:平移。
3D Viewer zy View:重置結(jié)構(gòu)的3D視圖(z-y面),下拉選擇從不同視角查看結(jié)構(gòu)的3D視圖。
3D Viewer Fit to View:將結(jié)構(gòu)的3D視圖根據(jù)屏幕移動到合適位置。
Display Style:顯示模式的設(shè)置。
Structure Refinement Module:點(diǎn)擊進(jìn)入原子結(jié)構(gòu)精修模塊。
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(jié)構(gòu)。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(zhuǎn)選中的原子。
Mirror Atom:將選中的原子做鏡像處理。
Stretch Cell:保持分?jǐn)?shù)坐標(biāo)不變的情況下,伸展或壓縮原胞。
alternate axes:輪換結(jié)構(gòu)的晶格基矢a、b、c。
alternate coordinate:輪換結(jié)構(gòu)的x、y、z。
Wrap:根據(jù)周期性將晶格外的原子沿著單元軸平移到晶格內(nèi)。
Center:將結(jié)構(gòu)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(jì)算對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
Convert to Molecule:將當(dāng)前結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為分子。
Convert to Crystal:將當(dāng)前結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為晶體。
Convert to Device:將當(dāng)前結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)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(xiàng)目管理區(qū)域(Project Explorer)
項(xiàng)目管理區(qū)域如圖3.3-1所示,如該項(xiàng)目名稱為DeviceStudio,該項(xiàng)目下含有3個結(jié)構(gòu)文件,分別為Au-Alkanethiol-Au.hzw、NaCl.hzw、azulene.hzw。對于結(jié)構(gòu)文件,如Au-Alkanethiol-Au.hzw,由圖3.3-1紅色框選部分可知該區(qū)域可管理對應(yīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算的輸入文件,如自洽計(jì)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(jié)構(gòu)文件,若已經(jīng)生成相關(guān)計(jì)算的輸入文件,則不可重新命名;反之,若未生成相關(guān)計(jì)算的輸入文件,用戶可根據(jù)需要重新命名,操作為選中該結(jié)構(gòu)文件 → 右擊 →Rename,然后重新命名即可。
圖3.3-1: 項(xiàng)目管理區(qū)域
想要在項(xiàng)目管理區(qū)域新建或打開已建的項(xiàng)目,導(dǎo)入或?qū)С鼋Y(jié)構(gòu)文件可參考File的詳細(xì)說明。
3.4.結(jié)構(gòu)3D顯示區(qū)域(3D Viewer)
結(jié)構(gòu)3D顯示區(qū)域如圖3.4-1所示,如在該區(qū)域顯示結(jié)構(gòu)Au-Alkanethiol-Au.hzw的3D視圖,則通過在項(xiàng)目管理區(qū)域選中并雙擊結(jié)構(gòu)文件即可。在該區(qū)域,用戶可通過滾動鼠標(biāo)中鍵將結(jié)構(gòu)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(biāo)或按住鼠標(biāo)中鍵,通過拖動鼠標(biāo)將結(jié)構(gòu)的3D視圖在該區(qū)域平移;可先選中工具欄中的3D Viewer Rotation Mode快捷圖標(biāo)或按住鼠標(biāo)右鍵,通過拖動鼠標(biāo)將結(jié)構(gòu)的3D視圖在該區(qū)域旋轉(zhuǎn)。
用戶可根據(jù)計(jì)算需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行增、刪、改等一系列操作,操作后的結(jié)構(gòu)的3D視圖均可在該區(qū)域?qū)崟r顯示。對于結(jié)構(gòu)的操作用戶可根據(jù)工具欄(Toolbars)中各快捷圖標(biāo)的功能描述進(jìn)行。
圖3.4-1: Au-Alkanethiol-Au的3D顯示
責(zé)任編輯:彭菁
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原文標(biāo)題:產(chǎn)品教程丨多尺度材料設(shè)計(jì)與仿真平臺Device Studio(圖形界面介紹03)
文章出處:【微信號:hzwtech,微信公眾號:鴻之微】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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