Device Studio结构操作的内容

Device Studio（简称：DS）作为鸿之微的材料设计与仿真软件，能够进行电子器件的结构搭建与仿真；能够进行晶体结构和纳米器件的建模；能够生成科研计算软件 Nanodcal、Nanoskim、MOMAP、RESCU、DS-PAW、BDF、STEMS、TOPS、PODS、VASP、LAMMPS、QUANTUM ESPRESSO、Gaussian的输入文件并进行存储和管理；可以根据用户需求，将输入文件传递给远程或本地的计算机进行计算，并控制计算流程；可以将计算结果进行可视化显示和分析。

上一期的教程给大家介绍了Device Studio的结构建模的内容，本期将介绍Device Studio结构操作的内容。

6. 结构操作

对于结构的操作，用户可先仔细阅读工具栏（Toolbars）中各快捷图标的功能描述，再根据需要对结构进行相应操作，操作后的结构视图均可在3D显示区域查看。

6.1. 结构的3D显示基础操作

Device Studio支持从ZY、XY、XZ、YZ、YX和ZX面观察结构的3D视图，如在3D显示区域的NaCl（1 1 1）晶体结构，用户通过鼠标点击工具栏中的 3D Viewer zy View 快捷图标将结构重置到ZY面，通过点击该快捷图标的下拉按钮可选择从XY、XZ、YZ、YX或ZX面来观察NaCl（1 1 1）晶体结构的3D视图，NaCl（1 1 1）晶体结构在3D显示区域的ZY、XY、XZ、YZ、YX和ZX面的3D视图分别为6.1-1（a）、6.1-1（b）、6.1-1（c）、6.1-1（d）、6.1-1（e）和6.1-1（f）所示。

在结构3D显示区域，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。

6.2. 结构的修改操作

以晶体MoS 2 为例来说明结构的一系列修改操作，准备结构文件 MoS2.hzw，鼠标拖动该文件到软件的Project Explorer（项目管理）区域即可导入结构，结构的zy面3D视图如图6.2-1（a）所示。

6.2.1. 添加原子

如在晶体MoS 2 中添加一个Cr原子，具体操作为点击Toolbars上的 Add Atom 快捷图标则弹出元素周期表，在元素周期表中选中Cr，点击 OK，在图6.2-1（a）所示界面中根据需要在某个位置点击鼠标左键，再点击重新计算键长 Recalculate LinkerBond 快捷图标则完成在MoS 2 中添加一个Cr原子的操作，完成后的3D视图如图6.2-1（b）所示。

6.2.2. 删除原子

如删除如图6.2-1（b）所示的结构中左边的S原子，具体操作为选中想删除的S原子，点击Toolbars上的 Delete Atom 快捷图标或直接按键盘中 Delete 键则可删除S原子，之后点击重新计算键长 Recalculate LinkerBond 快捷图标，删除S原子后的3D视图如图6.2-1（c）所示。

6.2.3. 替换原子

如将如图6.2-1（c）所示的结构中的Cr原子替换成W原子，具体操作为选中想替换的Cr原子，点击Toolbars上的替换原子 Replace Atom 快捷图标则弹出元素周期表，在元素周期表中选中W，点击 OK，再点击重新计算键长 Recalculate LinkerBond 快捷图标，则完成将如图6.2-1（c）所示的结构中的Cr原子替换成W原子的操作，完成后的结构的3D视图如图6.2-1（d）所示。

6.2.4. 修改原子坐标

如将图6.2-1（d）中W原子的坐标位置由（0.5951619，1.47565329，7.18570423）修改为（1.0，1.5，12.0），具体操作为先鼠标选中W原子，则在Properties Explorer（结构属性区域）查看到选中的W原子的坐标信息为（0.5951619，1.47565329，7.18570423），再鼠标分别双击合适位置填写1.0、1.5和12.0，则修改好W原子的坐标，最后点击重新计算键长 Recalculate LinkerBond 快捷图标，修改原子坐标后结构的3D视图如图6.2-1（e）所示。

6.2.5. 移动选中的原子

对于图6.2-1（e）所示的结构，移动左边的两个原子，具体操作如图6.2-2红色部分所示，先鼠标框选左边两个原子，点击 Move Atom 快捷图标，则弹出Move Atom界面，在界面中填写移动距离，点击沿着Z的正方向移动，移动之后点击新计算键长 Recalculate LinkerBond 快捷图标，移动后的结构的3D视图如图6.2-1（f）所示。

图6.2-2: 移动选中的原子操作界面

备注

这里对于结构的修改操作只描述了一部分，用户可根据需要仔细阅读工具栏（Toolbars）中各快捷图标的功能描述，再进行相应的结构操作。

6.3. 结构的信息测量

以Si8晶体结构为例描述结构的信息测量一系列操作。准备结构文件 Si8.hzw，鼠标拖动该文件到软件的Project Explorer（项目管理区域）即可导入结构，结构的zy面3D视图如图6.3-1所示。

图6.3-1: Si8晶体结构

6.3.1. 测量2个原子之间的距离

对于图6.3-1所示的晶体结构，先点击Toolbars上的 Distance 快捷图标，再通过鼠标分别选中结构中的2个原子则可测量选中的2个原子之间的距离如图6.3-2（a）所示，若不想保留测量数字，点击 3D Viewer Selection Mode 快捷图标，选中测量数字，按键盘中的 Delete 即可。

6.3.2. 测量2个原子之间的向量

对于图6.3-1所示的晶体结构，先点击Toolbars上的 Vector between two atoms 快捷图标，再通过鼠标分别选中结构中的2个原子则可测量选中的2个原子之间的向量如图6.3-2（b）所示。

6.3.3. 测量3个原子之间的夹角

对于图6.3-1所示的晶体结构，先点击Toolbars上的 Angle 快捷图标，再通过鼠标分别选中结构中的3个原子则可测量选中的3个原子之间的夹角如图6.3-2（c）所示。

6.3.4. 测量4个原子之间的二面角

对于图6.3-1所示的晶体结构，先点击Toolbars上的 Dihedral angle 快捷图标，再通过鼠标分别选中结构中的4个原子则可测量选中的4个原子之间的二面角如图6.3-2（d）所示。

审核编辑 ：李倩