Device Studio使用教程

欢迎使用Device Studio，Device Studio学术使用免费，本教程主要针对 Windows版 Device Studio的功能进行详细说明。

Device Studio （简称：DS）作为鸿之微科技（上海）股份有限公司（简称：鸿之微）研发的多尺度材料设计与仿真平台，可实现 材料原子级建模（百万量级）、 高性能科学仿真计算、 计算任务的监控和管理、 数据可视化 分析的全过程，从而实现材料设计与科学仿真模拟一体化，极大地促进和提升科研效率，帮助科研工作者解决当今多尺度材料设计与仿真模拟的一系列重要问题。

Device Studio 集成了多种科学计算软件，可满足用户在各个领域的科学仿真计算需求。集成了第一性原理平面波计算软件 DS-PAW，第一性原理量子输运计算软件 Nanodcal，紧束缚模型量子输运计算软件 Nanoskim，第一性原理大体系KS-DFT计算软件 RESCU，量子化学计算软件 BDF，分子发光与输运性质计算软件 MOMAP ，嵌段共聚物自组装相行为设计软件 TOPS，聚合物耗散粒子动力学模拟软件PODS，以及其他主流的科学计算软件，诸如：VASP、LAMMPS、QE、OVITO 、Gaussian、NWChem等。

Device Studio 基于强大的材料设计建模和高性能科学仿真计算能力，可广泛应用于量子器件、人工生物、先进电池、智能照明、存储器等产业中，辅助其在电子材料、合金、生物科技等领域开展材料研发与设计，为光电和集成电路等产业提供专业的技术支撑。

若想更多了解关于 Nanodcal、RESCU、MOMAP、BDF 、Nanoskim、DS-PAW 等软件信息，请点击相应图标或名称。

目录

• 1. Device Studio简介
  • 1.1. 材料原子级建模
    • 1.1.1. 支持多种材料结构文件的导入和导出
    • 1.1.2. 分子、晶体、器件以及特殊结构的可视化
    • 1.1.3. 支持对原子结构进行精修操作
    • 1.1.4. 丰富的材料数据库
    • 1.1.5. 创建分子、晶体、器件和特殊结构
    • 1.1.6. 分子、晶体、器件结构的相互转换
  • 1.2. 高性能科学仿真计算
  • 1.3. 计算任务的监控和管理
  • 1.4. 数据可视化
• 2. 安装和运行
  • 2.1. 运行环境说明
  • 2.2. 下载安装
  • 2.3. 登录使用
• 3. 快速入门指南
  • 3.1. 登录并启动Device Studio
  • 3.2. 创建Device Studio项目
  • 3.3. 导入Si晶体结构
  • 3.4. 生成自洽和能带计算输入文件
  • 3.5. 提交自洽和能带计算任务
  • 3.6. Si晶体结构能带的数据可视化
  • 3.7. 能带数据可视化结果导出
• 4. 图形界面介绍
  • 4.1. 菜单栏（Menu）
    • 4.1.1. File
    • 4.1.2. Edit
    • 4.1.3. View
    • 4.1.4. Build
    • 4.1.5. Simulator
    • 4.1.6. Window
    • 4.1.7. Help
  • 4.2. 工具栏（Toolbars）
  • 4.3. 项目管理区域（Project Explorer）
  • 4.4. 结构3D显示区域（3D Viewer）
  • 4.5. 结构属性区域（Properties Explorer）
  • 4.6. 计算任务监控管理区域（Job Manager）
  • 4.7. 个人中心（Personal Center ）
• 5. 结构建模
  • 5.1. 支持的文件类型
  • 5.2. 导入结构
    • 5.2.1. 本地数据库导入结构
    • 5.2.2. 在线数据库导入结构
  • 5.3. 2D分子建模
  • 5.4. 3D分子建模
  • 5.5. 晶体建模
  • 5.6. 晶体结构的切面/切片
  • 5.7. 晶体结构的晶胞重定义
  • 5.8. 器件建模
    • 5.8.1. 导入Au晶体结构
    • 5.8.2. 将Au原胞转换为Au晶胞
    • 5.8.3. 将Au晶胞转换为Au超胞
    • 5.8.4. 删除Au超胞中多余原子及操作
    • 5.8.5. 设置X和Y轴方向为真空
    • 5.8.6. 将结构做镜像处理并重置晶格常数
    • 5.8.7. 搭建两端口器件结构
    • 5.8.8. 给器件结构添加缓冲层
  • 5.9. 导出结构
• 6. 结构编辑及信息测量
  • 6.1. 结构的3D显示基础操作
  • 6.2. 结构的修改操作
    • 6.2.1. 添加原子
    • 6.2.2. 删除原子
    • 6.2.3. 替换原子
    • 6.2.4. 修改原子坐标
    • 6.2.5. 移动选中的原子
  • 6.3. 结构的信息测量
    • 6.3.1. 测量2个原子之间的距离
    • 6.3.2. 测量2个原子之间的向量
    • 6.3.3. 测量3个原子之间的夹角
    • 6.3.4. 测量4个原子之间的二面角
• 7. 原子结构精修模块
  • 7.1. 原子结构精修模块图形界面介绍
    • 7.1.1. SRM-菜单栏
      • 7.1.1.1. SRM-菜单栏-File
      • 7.1.1.2. SRM-菜单栏-Edit
    • 7.1.2. SRM-工具栏
    • 7.1.3. SRM-结构显示区域
    • 7.1.4. SRM-参数调节区域
      • 7.1.4.1. SRM-参数调节区域-Atoms区域
      • 7.1.4.2. SRM-参数调节区域-Model区域
      • 7.1.4.3. SRM-参数调节区域-Rendering区域
      • 7.1.4.4. SRM-参数调节区域-Selection区域
    • 7.1.5. SRM-Setting界面
  • 7.2. 在原子结构精修模块导入结构
  • 7.3. 修改原子结构精修模块背景颜色
  • 7.4. 修改结构中原子的颜色
    • 7.4.1. 修改结构中同一元素的颜色
    • 7.4.2. 修改结构中某一原子的颜色
    • 7.4.3. 修改结构中所有元素的颜色
  • 7.5. 修改结构中原子的半径
    • 7.5.1. 修改结构中同一元素的半径
    • 7.5.2. 修改结构中某一原子的半径
    • 7.5.3. 修改结构中所有元素的半径
  • 7.6. 结构的球棍模式/多面体模式
  • 7.7. 调节结构的光照参数
• 8. 亮点功能
  • 8.1. 超胞识别原胞
  • 8.2. Nanodcal一键计算
  • 8.3. 柔性器件结构建模
  • 8.4. LAMMPS运动轨迹的显示
  • 8.5. 晶体结构的空间群信息识别
  • 8.6. 拆分分子结构
  • 8.7. VASP差分电荷密度的可视化分析
  • 8.8. 任务监控与管理
• 9. 常用功能
  • 9.1. 修改Device Studio主界面背景颜色
  • 9.2. Device Studio引用说明
• 10. 科学计算软件应用实例
  • 10.1. Nanodcal 实例
    • 10.1.1. Nanodcal计算流程
      • 10.1.1.1. Nanodcal自洽计算流程
      • 10.1.1.2. Nanodcal本征态计算流程
    • 10.1.2. Nanodcal创建项目
    • 10.1.3. Nanodcal搭建或导入结构
    • 10.1.4. Nanodcal输入文件的生成
      • 10.1.4.1. Nanodcal生成自洽计算输入文件
      • 10.1.4.2. Nanodcal生成本征态计算输入文件
    • 10.1.5. Nanodcal连接服务器
    • 10.1.6. Nanodcal计算
      • 10.1.6.1. Nanodcal自洽计算
      • 10.1.6.2. Nanodcal本征态计算
    • 10.1.7. Nanodcal本征态的可视化分析
      • 10.1.7.1. 本征态的3D可视化分析
      • 10.1.7.2. 本征态的2D可视化分析
      • 10.1.7.3. 本征态的1D可视化分析
  • 10.2. LAMMPS 实例
    • 10.2.1. LAMMPS计算流程
    • 10.2.2. LAMMPS创建项目
    • 10.2.3. LAMMPS导入结构
    • 10.2.4. LAMMPS输入文件的生成
    • 10.2.5. LAMMPS计算
    • 10.2.6. LAMMPS计算结果的可视化分析
  • 10.3. QUANTUM ESPRESSO 实例
    • 10.3.1. QUANTUM ESPRESSO计算流程
    • 10.3.2. QUANTUM ESPRESSO创建项目
    • 10.3.3. QUANTUM ESPRESSO导入结构
    • 10.3.4. QUANTUM ESPRESSO参数设置
    • 10.3.5. QUANTUM ESPRESSO输入文件的生成
    • 10.3.6. QUANTUM ESPRESSO计算
    • 10.3.7. QUANTUM ESPRESSO计算结果的可视化分析
  • 10.4. RESCU 实例
    • 10.4.1. RESCU计算流程
    • 10.4.2. RESCU创建项目
    • 10.4.3. RESCU导入结构
    • 10.4.4. RESCU输入文件的生成
      • 10.4.4.1. RESCU生成自洽计算输入文件
      • 10.4.4.2. RESCU生成能带计算输入文件
      • 10.4.4.3. RESCU生成态密度计算输入文件
    • 10.4.5. RESCU计算
      • 10.4.5.1. RESCU自洽计算
      • 10.4.5.2. RESCU能带计算
      • 10.4.5.3. RESCU态密度计算
    • 10.4.6. RESCU计算结果的可视化分析
  • 10.5. Nanoskim 实例
    • 10.5.1. Nanoskim计算流程
    • 10.5.2. Nanoskim创建项目
    • 10.5.3. Nanoskim导入结构
    • 10.5.4. Nanoskim输入文件的生成
      • 10.5.4.1. Nanoskim生成准备文件
      • 10.5.4.2. Nanoskim生成自洽输入文件
      • 10.5.4.3. Nanoskim生成电流、电子透射谱输入文件
    • 10.5.5. Nanoskim计算
      • 10.5.5.1. Hamiltonian计算
      • 10.5.5.2. BandStructure计算
    • 10.5.6. Nanoskim计算结果的可视化分析
  • 10.6. STEMS 实例
    • 10.6.1. STEMS计算流程
    • 10.6.2. STEMS创建项目
    • 10.6.3. STEMS导入文件
    • 10.6.4. PFC计算输入文件的生成
    • 10.6.5. PFC计算
    • 10.6.6. PFC计算结果的可视化分析
  • 10.7. MOMAP 实例
    • 10.7.1. MOMAP软件功能结构
    • 10.7.2. MOMAP计算流程
    • 10.7.3. MOMAP创建项目
    • 10.7.4. MOMAP导入结构
    • 10.7.5. MOMAP输入文件的生成
    • 10.7.6. MOMAP计算
    • 10.7.7. MOMAP计算结果的可视化分析
  • 10.8. VASP 实例
    • 10.8.1. VASP计算流程
    • 10.8.2. VASP创建项目
    • 10.8.3. VASP导入结构
    • 10.8.4. VASP输入文件的生成
    • 10.8.5. VASP计算
    • 10.8.6. VASP计算结果的可视化分析
  • 10.9. TOPS实例
    • 10.9.1. TOPS计算流程
    • 10.9.2. TOPS创建项目
    • 10.9.3. TOPS建模（分子结构）
    • 10.9.4. TOPS输入文件的生成
    • 10.9.5. TOPS计算
    • 10.9.6. TOPS计算结果的可视化分析
  • 10.10. DS-PAW 实例
    • 10.10.1. DS-PAW计算流程
    • 10.10.2. DS-PAW创建项目
    • 10.10.3. DS-PAW导入结构
    • 10.10.4. DS-PAW输入文件的生成
    • 10.10.5. DS-PAW计算
    • 10.10.6. DS-PAW计算结果的可视化分析
  • 10.11. BDF 实例
    • 10.11.1. BDF的发展史
    • 10.11.2. BDF计算流程
    • 10.11.3. BDF创建项目
    • 10.11.4. BDF导入结构
    • 10.11.5. BDF输入文件的生成
    • 10.11.6. BDF计算
    • 10.11.7. BDF计算结果的可视化分析

杂项

• 1. 常见问题及解决方案
  • 1.1. 如何下载Device Studio安装包？
  • 1.2. 如何找到Device Studio的快捷方式？
  • 1.3. 如何引用Device Studio？
  • 1.4. 如何修改Device Studio的背景颜色为白色？
• 2. 使用教程下载