7. 亮点功能

7.1. 超胞识别原胞

Device Studio具有 超胞识别原胞 功能，其操作非常简单。如在Device Studio中导入石墨烯超胞结构的界面如图7.1-1所示（石墨烯超胞结构在XY面的3D视图），在该界面中点击 Build → StandardizeCell 则实现将石墨烯超胞结构识别为原胞结构如图7.1-2所示。

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图7.1-1: 导入石墨烯超胞结构的Device Studio界面

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图7.1-2: 石墨烯原胞结构

7.2. Nanodcal一键计算

Device Studio在Windows系统下，针对Nanodcal、RESCU新增一键计算功能。对于Nanodcal软件，以MoS 2 的能带计算为例，在已经做过自洽计算，并且生成MoS 2 能带计算的输入文件 BandStructure.input 的基础上，在Device Studio的Project Explorer区域选中能带计算的输入文件 BandStructure.input → 右击 → Run 弹出Run界面如图7.2-1所示，点击该Run界面中的 Run 按钮则进行MoS 2 的能带计算，计算完成后的Device Studio界面如图7.2-2所示。

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图7.2-1: Run界面

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图7.2-2: MoS 2 能带计算完成后的Device Studio界面

图7.2-2中的能带图即MoS 2 的能带图，在Device Studio的Project Explorer区域的 BandStructure.xml 文件即MoS 2 的能带计算的结果文件。对于该结果文件，选中 BandStructure.xml → 右击 → Show View 则弹出能带的可视化分析界面如图7.2-3所示。在该界面中，用户可根据需要编辑图片，如修改图像中线条粗细、线条的颜色、坐标轴取值范围；可自行设置标题和坐标轴的标注，同时可修改标题、坐标轴和标注的字体类型和字体大小，以及是否给字体加粗；勾选图7.2-3界面中的 export size 之后，可根据需要设定导出MoS 2 的能带可视化分析结果的图片的大小。

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图7.2-3: MoS 2 能带的可视化分析界面

备注

Device Studio在Windows系统下，不仅Nanodcal具有一键计算功能，RESCU也具有，对于RESCU的一键计算这里不做详细说明，用户可参考 Nanodcal一键计算。

7.3. 柔性器件结构建模

Device Studio具有搭建 柔性器件结构 的功能，以搭建金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au） 柔性器件结构 为例，首先在Device Studio中导入金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au）分子器件结构如图7.3-1所示，在图7.3-1界面中点击 Build → Bending of Device，弹出搭建 柔性器件结构 的Bent界面，在Bent界面中选择 Both Side，并设置相关参数如图7.3-2所示，点击 Preview 即可预览搭建的 柔性器件结构 ，点击 Build 即搭建好金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au） 柔性器件结构 ，其结构文件 Au-Alkanethiol-Au_bent.hzw 挂载在在Device Studio的Project Explorer区域的，搭建好金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au） 柔性器件结构 的Device Studio界面如图7.3-3所示。

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图7.3-1: 导入金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au）分子器件结构后的Device Studio界面

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图7.3-2: 搭建 柔性器件结构 的Bent界面

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图7.3-3: 搭建好金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au） 柔性器件结构 的Device Studio界面

7.4. LAMMPS运动轨迹的显示

Device Studio具有显示 LAMMPS运动轨迹 的功能，LAMMPS运动轨迹文件的后缀名为 .dump 。 以显示LAMMPS的运动轨迹文件 evolution.dump 为例，在Device Studio的图形界面中， 点击 Simulator → Lammps → Analysis Plot， 弹出导入LAMMPS运动轨迹文件的界面如图7.4-1所示，按照图7.4-1中的红色框选部分指示一步步操作， 点击 打开 按钮则弹出 LAMMPS运动轨迹 在Device Studio中的显示界面如图7.4-2所示，用户可根据需 要修改原子的颜色、原子的半径、播放的起始帧数和播放的结束帧数，点击 播放 按钮则开始显示LAMMPS的运动轨迹文 件 evolution.dump 。

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图7.4-1: 导入 LAMMPS运动轨迹 文件的Device Studio界面

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图7.4-2: LAMMPS运动轨迹 在Device Studio中的显示界面

7.5. 晶体结构的空间群信息识别

Device Studio具有识别晶体结构空间群信息和对称性信息的功能。例如在如图7.5-1所示的Device Studio的图形界面中，对于GaSe晶体结构，点击界面中的 Build → Symmetry 则弹出Symmetry界面如图7.5-2（a）所示，在图7.5-2（a）中可查看到GaSe晶体结构的空间群信息，点击 Symmetry界面中的 Operators 按钮，则如图7.5-2（b）所示可查看到GaSe晶体结构的对称性信息。

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图7.5-1: 显示GaSe晶体结构的Device Studio界面

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图7.5-2(a): GaSe晶体结构的空间群信息
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图7.5-2(b): GaSe晶体结构的对称性信息

7.6. 拆分分子结构

Device Studio具有拆分分子结构功能，即将晶体结构拆分成一个个的分子结构。例如在如图7.6-1所示的Device Studio的图形界面中，对于C5H17AlN2O8P2晶体结构， 点击界面中的 Build → Decomposition 则将C5H17AlN2O8P2晶体结构拆分成6个分子结构，分别如图7.6-2（a）、7.6-2（b）、7.6-2（c）、 7.6-2（d）、7.6-2（e）、7.6-2（f）所示。

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图7.6-1: 显示C5H17AlN2O8P2晶体结构的Device Studio界面

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图7.6-2(a): C5H17AlN2O8P2_mole
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图7.6-2(b): C5H17AlN2O8P2_mole1
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图7.6-2(c): C5H17AlN2O8P2_mole2
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图7.6-2(d): C5H17AlN2O8P2_mole3
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图7.6-2(e): C5H17AlN2O8P2_mole4
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图7.6-2(f): C5H17AlN2O8P2_mole5

7.7. VASP差分电荷密度的可视化分析

Device Studio具有VASP差分电荷密度可视化分析功能。以Si16O32晶体结构的差分电荷密度可视化分析为例，在Device Studio的图形界面中，点击 Simulator → VASP → Analysis Plot，弹出导入Si16O32晶体结构 CHGCAR 文件的界面如图7.7-1所示，点击图7.7-1中的 打开 按钮，则弹出Si16O32电荷密度CHGCAR的3D可视化分析界面如图7.7-2所示。

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图7.7-1: 导入Si16O32晶体结构 CHGCAR 文件的界面

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图7.7-2: Si16O32电荷密度 CHGCAR 的3D可视化分析界面

在如图7.7-2所示的界面中，点击 Edit data 按钮弹出Editdata界面，点击界面中 Import data 按钮，分别导入O32和Si16的 CHGCAR 文件，Operation栏可通过下拉按钮选择 - 号如图7.7-3所示，点击Editdata界面中的 Ok 按钮，则Si16O32差分电荷密度的3D可视化分析界面如图7.7-4所示。

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图7.7-3: Editdata界面

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图7.7-4: Si16O32差分电荷密度的3D可视化分析界面

在如图7.7-4所示界面中点击 2D 按钮则切换为Si16O32差分电荷密度的2D可视化分析界面如图7.7-5所示。点击图7.7-5所示界面中的 1D 按钮则切换为Si16O32差分电荷密度的1D可视化分析界面如图7.7-6所示。

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图7.7-5: Si16O32差分电荷密度的2D可视化分析界面

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图7.7-6: Si16O32差分电荷密度的1D可视化分析界面

对于Si16O32差分电荷密度的2D可视化分析界面，用户可通过调节Value Control模块的 xAixs 和 yAixs 参数对2D视图进行扩胞，如把 xAixs 和 yAixs 参数的 Max 值均调节为2，则 扩胞 后的Si16O32差分电荷密度的2D可视化分析界面如图7.7-7所示。

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图7.7-7: 扩胞 后的Si16O32差分电荷密度的2D可视化分析界面

7.8. 任务监控与管理区域

Device Studio 2020B 优化了任务监控与管理区域Job Manager，其中集成了 PuTTY 、WinSCP 模块如图7.8-1所示，支持自由配置服务器参数、目录、脚本、 命令，支持任务状态自动刷新，断网提醒等。对于任务监控与管理区域Job Manager如何配置连接服务器可参考 Nanodcal连接服务器 节内容。

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图7.8-1: Device Studio 2020B的任务监控与管理区域

若任务计算完成，点击Job Manager中 Action 下的 下载 按钮弹出下载计算结果的界面如图7.8-2所示，点击界面中的 Download 则可下载，下载后可在软件的Project Explorer区域查看到该结果文件。另用户可通过点击图7.8-1中的 PuTTY 、WinSCP 的图标连接Device Studio已连接的服务 器分别如图7.8-3和7.8-4。

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图7.8-2: Device Studio 2020B的任务监控与管理区域下载计算结果的界面

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图7.8-3: PuTTY 连接服务器界面

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图7.8-4: WinSCP 连接服务器界面

7.9. 与鸿之微云全面对接

Device Studio作为鸿之微云客户端的入口之一，已实现与鸿之微云的全面对接。用户通过鸿之微云账号可 随时、随地登录并使用Device Studio，鸿之微云可将用户在本地Device Studio上创建的项目文件 自动实时增量同步备份到云端存储 如图7.9-1所示， 在鸿之微云上，用户可对项目文件进行复制、移动、删除和重命名等操作，并可通过 群组共享管理功能 将科研数据、科研资料及科研成 果在组员之间共享，实现科研数据共享，提高科研协同效率 。本地电脑上的Device Studio可拉回并打开存储在鸿之微云上的项目文件 如图7.9-2所示。

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图7.9-1: 鸿之微云自动实时增量备份存储本地Device Studio创建的项目文件

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图7.9-2: Device Studio拉回并打开存储在鸿之微云上的项目文件