3. 图形界面介绍 device studio图形界面如下所示。
3.1. 菜单栏(menu) device studio的菜单栏图形界面如下所示。
3.1.1. file 单击 file ,界面如下所示。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(a): 资源概览
(b): 软件授权
(c): 登录记录
图3.7-1: device studio的用户登录管理区域
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