多尺度材料設(shè)計與仿真平臺Device Studio（結(jié)構(gòu)操作02）

Device Studio （簡稱：DS）作為鴻之微科技（上海）股份有限公司（簡稱：鴻之微）研發(fā)的多尺度材料設(shè)計與仿真平臺，可實現(xiàn)材料原子級建模（百萬量級）、高性能科學(xué)仿真計算、計算任務(wù)的監(jiān)控和管理、數(shù)據(jù)可視化分析的全過程，從而實現(xiàn)材料設(shè)計與科學(xué)仿真模擬一體化，極大地促進(jìn)和提升科研效率，幫助科研工作者解決當(dāng)今多尺度材料設(shè)計與仿真模擬的一系列重要問題。

Device Studio 集成了多種科學(xué)計算軟件，可滿足用戶在各個領(lǐng)域的科學(xué)仿真計算需求。集成了第一性原理平面波計算軟件 DS-PAW，第一性原理量子輸運計算軟件 Nanodcal，緊束縛模型量子輸運計算軟件 Nanoskim，第一性原理大體系KS-DFT計算軟件 RESCU，量子化學(xué)計算軟件 BDF，分子發(fā)光與輸運性質(zhì)計算軟件 MOMAP，材料微觀組織演化模擬軟件 STEMS ，嵌段共聚物自組裝相行為設(shè)計軟件TOPS，聚合物耗散粒子動力學(xué)模擬軟件PODS，以及其他主流的科學(xué)計算軟件，諸如：VASP、LAMMPS、QE、OVITO 、Gaussian、NWChem等。

Device Studio 基于強大的材料設(shè)計建模和高性能科學(xué)仿真計算能力，可廣泛應(yīng)用于量子器件、人工生物、先進(jìn)電池、智能照明、存儲器等產(chǎn)業(yè)中，輔助其在電子材料、合金、生物科技等領(lǐng)域開展材料研發(fā)與設(shè)計，為光電和集成電路等產(chǎn)業(yè)提供專業(yè)的技術(shù)支撐。

本期將給大家介紹Device Studio 結(jié)構(gòu)建模 6.2.4-6.3.4的內(nèi)容。

6.2.4.修改原子坐標(biāo)

如將圖6.2-1（d）中W原子的坐標(biāo)位置由（0.5951619，1.47565329，7.18570423）修改為（1.0，1.5，12.0），具體操作為先鼠標(biāo)選中W原子，則在Properties Explorer（結(jié)構(gòu)屬性區(qū)域）查看到選中的W原子的坐標(biāo)信息為（0.5951619，1.47565329，7.18570423），再鼠標(biāo)分別雙擊合適位置填寫1.0、1.5和12.0，則修改好W原子的坐標(biāo)，最后點擊重新計算鍵長Recalculate LinkerBond快捷圖標(biāo)，修改原子坐標(biāo)后結(jié)構(gòu)的3D視圖如圖6.2-1（e）所示。

6.2.5.移動選中的原子

對于圖6.2-1（e）所示的結(jié)構(gòu)，移動左邊的兩個原子，具體操作如圖6.2-2紅色部分所示，先鼠標(biāo)框選左邊兩個原子，點擊Move Atom快捷圖標(biāo)，則彈出Move Atom界面，在界面中填寫移動距離，點擊沿著Z的正方向移動，移動之后點擊新計算鍵長Recalculate LinkerBond快捷圖標(biāo)，移動后的結(jié)構(gòu)的3D視圖如圖6.2-1（f）所示。

圖6.2-2: 移動選中的原子操作界面

6.3.結(jié)構(gòu)的信息測量

以Si8晶體結(jié)構(gòu)為例描述結(jié)構(gòu)的信息測量一系列操作。準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)文件 Si8.hzw，鼠標(biāo)拖動該文件到軟件的Project Explorer（項目管理區(qū)域）即可導(dǎo)入結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的zy面3D視圖如圖6.3-1所示。

圖6.3-1: Si8晶體結(jié)構(gòu)

6.3.1.測量2個原子之間的距離

對于圖6.3-1所示的晶體結(jié)構(gòu)，先點擊Toolbars上的Distance快捷圖標(biāo)，再通過鼠標(biāo)分別選中結(jié)構(gòu)中的2個原子則可測量選中的2個原子之間的距離如圖6.3-2（a）所示，若不想保留測量數(shù)字，點擊3D Viewer Selection Mode快捷圖標(biāo)，選中測量數(shù)字，按鍵盤中的Delete即可。

6.3.2.測量2個原子之間的向量

對于圖6.3-1所示的晶體結(jié)構(gòu)，先點擊Toolbars上的Vector between two atoms快捷圖標(biāo)，再通過鼠標(biāo)分別選中結(jié)構(gòu)中的2個原子則可測量選中的2個原子之間的向量如圖6.3-2（b）所示。

6.3.3.測量3個原子之間的夾角

對于圖6.3-1所示的晶體結(jié)構(gòu)，先點擊Toolbars上的Angle快捷圖標(biāo)，再通過鼠標(biāo)分別選中結(jié)構(gòu)中的3個原子則可測量選中的3個原子之間的夾角如圖6.3-2（c）所示。

6.3.4.測量4個原子之間的二面角

對于圖6.3-1所示的晶體結(jié)構(gòu)，先點擊Toolbars上的Dihedral angle快捷圖標(biāo)，再通過鼠標(biāo)分別選中結(jié)構(gòu)中的4個原子則可測量選中的4個原子之間的二面角如圖6.3-2（d）所示。