Device Studio （簡(jiǎn)稱：DS）作為鴻之微科技（上海）股份有限公司（簡(jiǎn)稱：鴻之微）研發(fā)的多尺度材料設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)材料原子級(jí)建模（百萬(wàn)量級(jí)）、高性能科學(xué)仿真計(jì)算、計(jì)算任務(wù)的監(jiān)控和管理、數(shù)據(jù)可視化分析的全過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)材料設(shè)計(jì)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(jì)與仿真模擬的一系列重要問(wèn)題。

Device Studio 集成了多種科學(xué)計(jì)算軟件，可滿足用戶在各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)仿真計(jì)算需求。集成了第一性原理平面波計(jì)算軟件 DS-PAW，第一性原理量子輸運(yùn)計(jì)算軟件 Nanodcal，緊束縛模型量子輸運(yùn)計(jì)算軟件 Nanoskim，第一性原理大體系KS-DFT計(jì)算軟件 RESCU，量子化學(xué)計(jì)算軟件 BDF，分子發(fā)光與輸運(yùn)性質(zhì)計(jì)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(jì)軟件TOPS，聚合物耗散粒子動(dòng)力學(xué)模擬軟件PODS，以及其他主流的科學(xué)計(jì)算軟件，諸如：VASP、LAMMPS、QE、OVITO 、Gaussian、NWChem等。

Device Studio 基于強(qiáng)大的材料設(shè)計(jì)建模和高性能科學(xué)仿真計(jì)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(chǔ)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(kāi)展材料研發(fā)與設(shè)計(jì)，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 應(yīng)用實(shí)例8.4-8.4.3的內(nèi)容。

8.4.RESCU實(shí)例

RESCU 是一款僅僅用小型計(jì)算機(jī)就能研究超大體系的KS-DFT計(jì)算軟件。RESCU 是Real Space Electronic Structure CalcUlator（實(shí)空間電子結(jié)構(gòu)計(jì)算程序）的縮寫，它的核心是一種全新、極其強(qiáng)大、并行效率超高的KS-DFT自洽計(jì)算方法。

RESCU 可以使用各類計(jì)算機(jī)資源，從筆記本電腦、桌面單機(jī)、到16核、64核、256核、到更大的超算、包括用GPU加速等等，來(lái)計(jì)算包含一千、數(shù)千、上萬(wàn)、乃至更大體系的電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)。RESCU是解決超大體系KS-DFT問(wèn)題的新方法，正在被應(yīng)用于金屬、半導(dǎo)體、絕緣體、液體、DNA、1維、2維、3維、表面、分子、磁性、非磁性、雜質(zhì)、固體等不同系統(tǒng)的KS-DFT計(jì)算。

這里以晶體Ni的自洽、能帶、態(tài)密度計(jì)算為例詳細(xì)描述 RESCU 軟件在Device Studio中的應(yīng)用。包含創(chuàng)建項(xiàng)目，從建模到計(jì)算，到數(shù)據(jù)的可視化分析整個(gè)流程。實(shí)際上，RESCU的功能不僅于此，詳情可參照RESCU應(yīng)用教程或點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的紫色或藍(lán)色字體軟件名稱。Device Studio可以生成 RESCU 很多功能計(jì)算的輸入文件，用戶可根據(jù)計(jì)算需要選擇生成。

8.4.1.RESCU計(jì)算流程

RESCU在Device Studio中的計(jì)算流程如圖8.4-1所示。

圖8.4-1: RESCU計(jì)算流程

8.4.2.RESCU創(chuàng)建項(xiàng)目

雙擊Device Studio圖標(biāo)快捷方式，登錄并啟動(dòng)Device Studio，在創(chuàng)建或打開(kāi)項(xiàng)目界面中(圖5.1-1: 啟動(dòng)軟件后選擇創(chuàng)建或打開(kāi)項(xiàng)目的圖形界面)，根據(jù)界面提示選擇創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目（Create a new Project）或打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)存在的項(xiàng)目（Open an existing Project）的按鈕，選中之后點(diǎn)擊界面中的OK按鈕即可。若選擇創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目，用戶可根據(jù)需要給該項(xiàng)目命名，如本項(xiàng)目命名為RESCU，或采用軟件默認(rèn)項(xiàng)目名。

8.4.3.RESCU導(dǎo)入結(jié)構(gòu)

在Device Studio中導(dǎo)入晶體Ni后的界面如圖8.4-2。在Device Studio中導(dǎo)入晶體Ni的具體操作這里不做詳細(xì)說(shuō)明，用戶可參照導(dǎo)入結(jié)構(gòu)節(jié)內(nèi)容。

圖8.4-2: 導(dǎo)入晶體Ni后的Device Studio圖形界面

責(zé)任編輯：彭菁