Device Studio（簡(jiǎn)稱：DS）作為鴻之微的材料設(shè)計(jì)與仿真軟件，能夠進(jìn)行電子器件的結(jié)構(gòu)搭建與仿真；能夠進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)和納米器件的建模；能夠生成科研計(jì)算軟件 Nanodcal、Nanoskim、MOMAP、RESCU、DS-PAW、BDF、STEMS、TOPS、PODS、VASP、LAMMPS、QUANTUM ESPRESSO、Gaussian的輸入文件并進(jìn)行存儲(chǔ)和管理；可以根據(jù)用戶需求，將輸入文件傳遞給遠(yuǎn)程或本地的計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，并控制計(jì)算流程；可以將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行可視化顯示和分析。

上一期的教程給大家介紹了Device Studio結(jié)構(gòu)操作的內(nèi)容，本期將開(kāi)始介紹Device Studio亮點(diǎn)功能7.1-7.3的內(nèi)容。

7.亮點(diǎn)功能

7.1.超胞識(shí)別原胞

Device Studio具有超胞識(shí)別原胞功能，其操作非常簡(jiǎn)單。如在Device Studio中導(dǎo)入石墨烯超胞結(jié)構(gòu)的界面如圖7.1-1所示（石墨烯超胞結(jié)構(gòu)在XY面的3D視圖），在該界面中點(diǎn)擊Build→StandardizeCell則實(shí)現(xiàn)將石墨烯超胞結(jié)構(gòu)識(shí)別為原胞結(jié)構(gòu)如圖7.1-2所示。

圖7.1-1: 導(dǎo)入石墨烯超胞結(jié)構(gòu)的Device Studio界面

圖7.1-2: 石墨烯原胞結(jié)構(gòu)

7.2.Nanodcal一鍵計(jì)算

Device Studio在Windows系統(tǒng)下，針對(duì)Nanodcal、RESCU新增一鍵計(jì)算功能。對(duì)于Nanodcal軟件，以MoS 2的能帶計(jì)算為例，在已經(jīng)做過(guò)自洽計(jì)算，并且生成MoS2能帶計(jì)算的輸入文件BandStructure.input的基礎(chǔ)上，在Device Studio的Project Explorer區(qū)域選中能帶計(jì)算的輸入文件BandStructure.input→ 右擊 →Run彈出Run界面如圖7.2-1所示，點(diǎn)擊該Run界面中的Run按鈕則進(jìn)行MoS2的能帶計(jì)算，計(jì)算完成后的Device Studio界面如圖7.2-2所示。

圖7.2-1: Run界面

圖7.2-2: MoS2能帶計(jì)算完成后的Device Studio界面

圖7.2-2中的能帶圖即MoS2的能帶圖，在Device Studio的Project Explorer區(qū)域的BandStructure.xml文件即MoS2的能帶計(jì)算的結(jié)果文件。對(duì)于該結(jié)果文件，選中BandStructure.xml→ 右擊 →Show View則彈出能帶的可視化分析界面如圖7.2-3所示。在該界面中，用戶可根據(jù)需要編輯圖片，如修改圖像中線條粗細(xì)、線條的顏色、坐標(biāo)軸取值范圍；可自行設(shè)置標(biāo)題和坐標(biāo)軸的標(biāo)注，同時(shí)可修改標(biāo)題、坐標(biāo)軸和標(biāo)注的字體類型和字體大小，以及是否給字體加粗；勾選圖7.2-3界面中的export size之后，可根據(jù)需要設(shè)定導(dǎo)出MoS2的能帶可視化分析結(jié)果的圖片的大小。

圖7.2-3: MoS2能帶的可視化分析界面

備注

Device Studio在Windows系統(tǒng)下，不僅Nanodcal具有一鍵計(jì)算功能，RESCU也具有，對(duì)于RESCU的一鍵計(jì)算這里不做詳細(xì)說(shuō)明，用戶可參考Nanodcal一鍵計(jì)算。

7.3.柔性器件結(jié)構(gòu)建模

Device Studio具有搭建柔性器件結(jié)構(gòu)的功能，以搭建金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au）柔性器件結(jié)構(gòu)為例，首先在Device Studio中導(dǎo)入金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au）分子器件結(jié)構(gòu)如圖7.3-1所示，在圖7.3-1界面中點(diǎn)擊Build→Bending of Device，彈出搭建柔性器件結(jié)構(gòu)的Bent界面，在Bent界面中選擇Both Side，并設(shè)置相關(guān)參數(shù)如圖7.3-2所示，點(diǎn)擊Preview即可預(yù)覽搭建的柔性器件結(jié)構(gòu)，點(diǎn)擊Build即搭建好金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au）柔性器件結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)文件Au-Alkanethiol-Au_bent.hzw掛載在在Device Studio的Project Explorer區(qū)域的，搭建好金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au）柔性器件結(jié)構(gòu)的Device Studio界面如圖7.3-3所示。

圖7.3-1: 導(dǎo)入金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au）分子器件結(jié)構(gòu)后的Device Studio界面

圖7.3-2: 搭建柔性器件結(jié)構(gòu)的Bent界面

圖7.3-3: 搭建好金-烷硫醇-金（Au-Alkanethiol-Au）柔性器件結(jié)構(gòu)的Device Studio界面

審核編輯 ：李倩