Device Studio简介

鸿之微 2022-07-12 4572

描述

3. 图形界面介绍

Device Studio图形界面如下所示。

图形界面

3.1. 菜单栏（Menu）

Device Studio的菜单栏图形界面如下所示。

图形界面

3.1.1. File

单击 File ，界面如下所示。

图形界面

New Project ：弹出新建项目界面，用户可使用该界面创建新的项目，项目文件的后缀名为 .hpf 。用户可根据需要对该项目命名，如 DeviceStudio.hpf ；或采用默认命名，如 Untitled.hpf 。命名之后单击“保存”按钮即可新建，反之，若不想新建项目，单击“取消”按钮即可。
Open Project ：弹出打开项目界面，用户可使用该界面打开已建的项目，如 DeviceStudio.hpf项目，找到该项目文件并选中，单击“打开”按钮即可打开，反之，若不想打开项目，单击“取消”按钮即可。
Save Project ：保存当前项目。
New ：用户可根据需要选择搭建器件、晶体或分子结构。
Import ：弹出导入结构文件界面，用户可选择从本地或在线数据库导入器件、晶体或分子结构。
Export ：弹出导出当前结构文件界面，用户可根据需要对该结构文件命名，或采用默认命名，并选择存储位置。
Options ：弹出选项界面，用户可根据需要选择各软件的赝势基组文件，设置结构文件三维（简称：3D）显示的精度和背景，各软件在本地或远程服务器的运行命令。
Exit ：关闭软件Device Studio。

3.1.2. Edit

单击 Edit ，界面如下所示。

图形界面

Undo ：撤销。
Redo ：重做。
Copy ：复制。
Paste ：粘贴。
Delete Atom：删除选中的原子。
Atom Selection：选择部分原子中的特定元素的原子，特定元素的原子用户可根据需要进行选择。如：先框选一部分原子，再选择该部分原子中的所有的C原子。

3.1.3. View

单击 View ，界面如下所示。

图形界面

Toolbars ：用户可根据需要选择是否在工具栏显示Project、Standard、3D View三个模块。若显示，则勾选对应的模块即可；反之，不勾选即可。
Explorers ：用户可根据需要选择是否在软件上显示Project Explorer、Properties Explorer和Job Manager三个模块。若显示，则勾选对应的模块即可；反之，不勾选即可。
Status Bars ：勾选则选择在软件上显示该模块，不勾选则不显示。
Display Style ：弹出DisplayStyle设置界面。对于原子，用户可根据需要选择不显示，以线状显示，或以球棒状显示。对于晶格基矢，用户可选择不显示，以实线显示，或以虚线显示。若实线显示，可根据需要设置线条的粗细。
generate GIF ：弹出generategif界面，用户可根据需要将已有的一系列图片选中并导入，生成后缀名为 .gif 的动态图，生成后将该动态图导出即可。

3.1.4. Build

单击 Build ，界面如下所示。

图形界面

Molecule ：搭建3D分子结构。
Molecule2D ：搭建2D分子结构。
Decomposition ：拆分分子结构。
Device ：搭建器件结构。器件类型有L-R structure、L-C-R structure、B-T structure等，用户可根据需要选择构建。
Convert to Device ：在分子或晶体结构的基础上搭建器件结构。
Bending of Device ：将两端口器件结构进行弯曲操作。
Interface Builder ：搭建异质结结构。
Fill Junction With Atoms ：搭建多层膜结构。
CAD to Atomic ：通过2D CAD的方式搭建多层膜结构。
Crystal ：搭建晶体结构。
Redefine Crystal ：晶体结构的晶胞重定义扩胞。
Surface/Slab ：晶体结构的切面/切片。
Symmetry ：对晶体结构进行空间群识别。
StandardizeCell ：超胞识别原胞。
Gr_Nanoribbon ：搭建纳米带结构。
Gr_Nanotube ：搭建纳米管结构。
Grain Boundary ：在方胞基础上搭建晶界结构。
Nanotube ：在晶体结构基础上搭建纳米管。
Nanowire ：在晶体结构基础上搭建纳米线。
Disordered Graphene-like ：搭建类石墨烯无序结构。
Disordered Zinc-blende-like ：搭建类闪锌矿无序结构。
Icosahedron ：搭建正二十面体结构。
Cubooctahedron ：搭建正立方八面体结构。
WulffCluster ：在方胞基础上搭建WulffCluster结构。
Bond Options ：成键设置。
Convert Files ：结构文件的互转。

3.1.5. Simulator

单击 Simulator ，界面如下所示。用户可根据需要选择对应的模块进行对应软件的输入文件的生成、计算及数据可视化的操作。

图形界面

Nanodcal ：量子输运计算软件Nanodcal。
Nanoskim ：纳米结构紧束缚模型科学计算软件Nanoskim。
RESCU ：大体系KS-DFT计算软件RESCU。
BDF ：量子化学计算软件BDF。
MOMAP ：新型OLED材料设计软件MOMAP。
STEMS ：材料微观组织演化模拟软件STEMS。
TOPS ：嵌段共聚物自组装相行为设计软件TOPS。
DS-PAW ：第一性原理平面波计算软件DS-PAW。
PODS ：聚合物耗散粒子动力学模拟软件PODS。
Virtual-XRay ：晶体衍射性质计算模块Virtual-XRay。
Brillouin Zone Path ：显示晶体结构的布里渊区。
VASP ：电子结构计算和量子力学—分子动力学模拟软件包VASP。
LAMMPS ：大规模原子分子并行模拟器LAMMPS。
OVITO ：原子和粒子模拟数据的科学可视化和分析软件OVITO。
QE ：采用赝势和平面波方法的第一性原理计算软件QUANTUM ESPRESSO。
Gaussian ：量子化学计算软件Gaussian。
NWChem ：量子化学模拟软件NWChem。

3.1.6. Window

单击 Window ，界面如下所示。

图形界面

Title Horizontally ：将结构文件的3D Viewer窗口水平排列。
Title Vertically ：将结构文件的3D Viewer窗口竖直排列。
Cascade ：将结构文件的3D Viewer窗口层叠排列。
Arrange Icons ：将结构文件的3D Viewer窗口最小化。
Close All ：关闭结构文件的3D Viewer窗口。
Next ：选中下一个结构文件的3D Viewer窗口。
Previous ：选中上一个结构文件的3D Viewer窗口。

3.1.7. Help

单击 Help ，界面如下所示。

图形界面

Help Topics ：连接Device Studio使用教程。
Feed Back Report ：弹出鸿之微客户信息反馈收集界面，用户可通过该界面将产品建议反馈给鸿之微。
Hzwtech Homepage ：连接鸿之微科技（上海）股份有限公司主页。
About Device Studio ：弹出About Device Studio窗口，了解Device Studio版本号、发行公司、License的使用期限等。

3.2. 工具栏（Toolbars）

Device Studio的工具栏如下所示。将Toolbars上的所有快捷图标按从左到右顺序，从1开始标号一直到结束共有37个标号。将鼠标箭头放在快捷图标上可查看与之对应的悬浮提示。

图形界面

Open Project：打开项目。
Save Project：保存当前项目和结构。
New：新建结构，通过点击下拉按钮选择新建器件、晶体或分子结构。
Import Local：导入结构文件。
Undo：撤销。
Redo：重做。
3D Viewer Selection Mode：选择。
3D Viewer Rotation Mode：旋转。
3D Viewer Zoom Mode：放大。
3D Viewer Translation Mode：平移。
3D Viewer zy View：重置结构的3D视图（z-y面），下拉选择从不同视角查看结构的3D视图。
3D Viewer Fit to View：将结构的3D视图根据屏幕移动到合适位置。
Display Style：显示模式的设置。
Add Atom：添加原子。
Add New Atom：在选中的多个原子中间位置添加原子。
Hydrogen passivation：用氢原子钝化晶体结构。目前，只对Si和C元素有效。
Delete Atom：删除选中的原子。
Replace Atom：替换选中的原子。
Edit Atom With Selected：改变2个原子之间的距离或3个原子之间的夹角。
Move Atom：移动选中的原子。
Rotate Atom：旋转选中的原子。
Mirror Atom：将选中的原子做镜像处理。
Stretch Cell：保持分数坐标不变的情况下，伸展或压缩原胞。
alternate axes：轮换结构的晶格基矢a、b、c。
alternate coordinate：轮换结构的x、y、z。
Wrap：根据周期性将晶格外的原子沿着单元轴平移到晶格内。
Center：将结构中所有原子或选中的原子作为整体在晶格单元中居中对齐。
Fit Cell：自动匹配最小单元晶格基矢。
Minimize Structure：通过分子力场计算对分子结构进行结构优化。
Convert to Molecule：将当前结构转换为分子。
Convert to Crystal：将当前结构转换为晶体。
Convert to Device：将当前结构转换为器件。
Distance：测量2个原子之间的距离。
Angle：测量3个原子之间的夹角。
Dihedral angle：测量4个原子之间的二面角。
Vector between two atoms ：测量2个原子之间的向量。
Recalculate LinkerBond：重新成键。

3.3. 项目管理区域（Project Explorer）

项目管理区域 如图3.3-1所示，如该项目名称为 DeviceStudio,该项目下含有3个结构文件，分别为 Au-Alkanethiol-Au.hzw 、NaCl.hzw 、azulene.hzw。对于结构文件，如 Au-Alkanethiol-Au.hzw，由图3.3-1红色框选部分可知该区域可管理对应结构计算的输入文件，如自洽计算输入文件 scf.input，用户可通过选中该输入文件→右击→ Open with 打开查看，或通过选中该输入文件→右击→ Open Containing Folder 找到该文件在电脑中存储的位置。对于结构文件，若已经生成相关计算的输入文件，则不可重新命名；反之，若未生成相关计算的输入文件，用户可根据需要重新命名，操作为选中该结构文件 → 右击 → Rename，然后重新命名即可。

图形界面

图3.3-1: 项目管理区域

想要在 项目管理区域 新建或打开已建的项目，导入或导出结构文件可参考 File 的详细说明.

3.4. 结构3D显示区域（3D Viewer）

结构3D显示区域 如图3.4-1所示，如在该区域显示结构 Au-Alkanethiol-Au.hzw 的3D视图，则通过在项目管理区域选中并双击结构文件即可。在该区域，用户可通过滚动鼠标中键将结构的3D视图放大或缩小；可先选中工具栏中的 3D Viewer Translation Mode 快捷图标或按住鼠标中键，通过拖动鼠标将结构的3D视图在该区域平移；可先选中工具栏中的 3D Viewer Rotation Mode 快捷图标或按住鼠标右键，通过拖动鼠标将结构的3D视图在该区域旋转。

用户可根据计算需要对结构进行增、删、改等一系列操作，操作后的结构的3D视图均可在该区域实时显示。对于结构的操作用户可根据工具栏（Toolbars）中各快捷图标的功能描述进行。

图形界面

图3.4-1: Au-Alkanethiol-Au的3D显示

3.5. 结构属性区域（Properties Explorer）

如3D显示区域显示结构 Au-Alkanethiol-Au.hzw，则 结构属性区域 显示结构的系统信息如图3.5-1(a)所示；若选中 Au-Alkanethiol-Au.hzw 结构的某一个原子，则 结构属性区域 显示结构的原子信息如图3.5-1(b)所示，用户可通过鼠标双击修改选中的原子的坐标位置或替换原子。

图形界面

3.6. 计算任务监控管理区域（Job Manager）

由图3.6-1可知 计算任务监控管理区域 含有5个模块，其功能描述如下所示。当任务处于排队中、计算中和计算完成时，Status 分别为Queued、Running、Finished。计算完成后可点击下载按钮将需要的计算结果下载回传。

图形界面

图3.6-1: 计算任务监控管理区域

Description ：任务的计算名称。
Script ：任务的输入文件的位置。
Commit Status ：任务的提交状态。
Status ：任务的计算状态。
Actions ：任务的计算进度。

3.7. 用户登录管理区域（User Login Management ）

Device Studio的 用户登录管理区域 如图3.7-1所示，用户可通过该区域查询 资源概览、软件授权和登录记录。在资源概览中可查看鸿之微云可用空间、当前超算以及可用算力等一系列信息，方便用户选择最佳的计算资源。

图形界面

(a): 资源概览

图形界面

(b): 软件授权

图形界面

(c): 登录记录

图3.7-1: Device Studio的用户登录管理区域

审核编辑：李倩

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