Device Studio（簡(jiǎn)稱(chēng)：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(hù)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應(yīng)用實(shí)例之VASP應(yīng)用實(shí)例上半部分的內(nèi)容，本期將介紹Device Studio應(yīng)用實(shí)例之VASP應(yīng)用實(shí)例下半部分的內(nèi)容。

8.8.4.VASP輸入文件的生成

VASP計(jì)算需要用到VASP的贗勢(shì)文件，故在生成輸入文件之前，可先在Device Studio中設(shè)置VASP贗勢(shì)文件的調(diào)用路徑。在Device Studio的圖形界面中點(diǎn)擊File→Options，則彈出Options界面如圖8.8-4所示，在Options界面①處點(diǎn)擊Browse按鈕，則彈出Open Directory界面，用戶(hù)可根據(jù)界面指示找到VASP的贗勢(shì)文件并導(dǎo)入，導(dǎo)入VASP贗勢(shì)文件后，則Options界面中的②處顯示VASP贗勢(shì)文件的調(diào)用路徑。

圖8.8-4: Device Studio的Options界面

以生成GaSe晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)弛豫計(jì)算的輸入文件為例，在如圖8.8-3所示Device Studio圖形界面中，選中Simulator→VASP→Relaxation，彈出VASPRelaxation界面。根據(jù)計(jì)算需要分別選中VASPRelaxation界面中Relaxation、Basic setting、Advanced設(shè)置參數(shù)分別如圖8.8-5（a）、8.8-5（b）和8.8-6（c）所示，設(shè)置好參數(shù)后，可分別點(diǎn)擊界面中的INCAR、KPOINTS、POSCAR、POTCAR預(yù)覽生成的GaSe晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)弛豫計(jì)算的輸入文件INCAR、KPOINTS、POSCAR、POTCAR分別如圖8.8-6（a）、8.8-6（b）、 8.8-6（c）和8.8-6（d）所示，之后點(diǎn)擊界面中的Generate files即可生成GaSe結(jié)構(gòu)弛豫計(jì)算的輸入文件INCAR、KPOINTS、POSCAR、POTCAR。

圖8.8-5(a): Relaxation參數(shù)設(shè)置界面

圖8.8-5(b): Basic setting參數(shù)設(shè)置界面

圖8.8-5(c): Advanced參數(shù)設(shè)置界面

生成GaSe晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)弛豫計(jì)算的輸入文件INCAR、KPOINTS、POSCAR、POTCAR的Device Studio界面如圖8.8-7所示。

圖8.8-7: 生成GaSe晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)弛豫計(jì)算的輸入文件的Device Studio圖形界面

8.8.5.VASP計(jì)算

在做GaSe晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)弛豫計(jì)算之前，需連接裝有VASP的服務(wù)器，具體連接過(guò)程這里不做詳細(xì)說(shuō)明，用戶(hù)可參考Nanodcal連接服務(wù)器節(jié)內(nèi)容。連接好裝有VASP的服務(wù)器，在做計(jì)算之前，用戶(hù)可根據(jù)需要打開(kāi)輸入文件并查看文件中的參數(shù)設(shè)置是否合理，若不合理，則可選擇直接在文件中編輯或重新生成，最后再進(jìn) 行VASP計(jì)算（這里VASP計(jì)算指GaSe晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)弛豫計(jì)算）。如打開(kāi)INCAR文件，在如圖8.8-7所示的界面中，選中INCAR→ 右擊 →Open with即可查看到INCAR文件如下所示。對(duì)于其他輸入文件，用戶(hù)可根據(jù)需要選擇是否打開(kāi)查看，這里不做詳細(xì)說(shuō)明。

備注

在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中，用戶(hù)可通過(guò) VASP 使用教程了解各參數(shù)的詳細(xì)意義，從而根據(jù)計(jì)算需要合理設(shè)置參數(shù)。

在如圖8.8-7所示的界面中，選中VASP-RELAX→ 右擊 →Run，彈出Run界面，在Run界面中點(diǎn)擊Save按鈕保存相應(yīng)的腳本，再點(diǎn)擊Run界面中的Run按鈕則可做VASP計(jì)算。用戶(hù)可在Job Manager區(qū)域中觀察VASP計(jì)算狀態(tài)，當(dāng)VASP計(jì)算任務(wù)處于排隊(duì)中、 計(jì)算中和計(jì)算完成時(shí)，Status分別為Queued、Running、Finished。計(jì)算完成后，點(diǎn)擊Job Manager區(qū)域Action下的下載按鈕彈出下載VASP計(jì)算結(jié)果的界面，在該界面中點(diǎn)擊Download則可下載，下載后可在軟件的Project Explorer區(qū)域查看到該結(jié)果文件，如結(jié)果文件CHGCAR， 下載后可在Device Studio的Project Explorer區(qū)域看到該文件。

8.8.6.VASP計(jì)算結(jié)果的可視化分析

在Device Studio圖形界面的Project Explorer區(qū)域內(nèi)，選中結(jié)果文件CHGCAR→ 右擊 →Show View，則彈出VASP計(jì)算結(jié)果電荷密度的可視化分析界面。

審核編輯：湯梓紅