SHINE是基于密度泛函理論和非平衡格林函數(shù)方法的量子力學(xué)程序，采用實(shí)空間投影綴加平面波方法描述離子原子核和價(jià)電子的原子軌道基。對(duì)于柵壓的輸運(yùn)體系，在實(shí)空間求解恰當(dāng)邊界條件的Poisson方程。通過(guò)圍道積分格林函數(shù)和k點(diǎn)實(shí)空間上的并行化，使得代碼具有非常準(zhǔn)確的計(jì)算以及很高的計(jì)算效率。適合解決納米材料的各類性質(zhì)。

SHINE能夠計(jì)算包含周期性和開(kāi)放邊條件的氣相分子、分子結(jié)、團(tuán)簇、納米、晶體等材料結(jié)構(gòu)。

根據(jù)研究的納米材料體系，準(zhǔn)備相應(yīng)的初始輸入?yún)?shù)文檔。然后在計(jì)算資源上準(zhǔn)備計(jì)算腳本文件，提交到計(jì)算資源進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過(guò)程中可以實(shí)時(shí)監(jiān)控計(jì)算過(guò)程做相應(yīng)的處理。計(jì)算完成后得到計(jì)算結(jié)果，并作圖。其運(yùn)行流程如下圖所示：

量子電容器：

描述：鈉BCC結(jié)構(gòu)在5V偏壓下的電子態(tài)密度和電壓降分布

非平衡態(tài)原子力：

描述：Au/N2/Au結(jié)構(gòu)，偏壓下的投影態(tài)密度和偏壓下的原子力

靜電門壓控制系統(tǒng)：

描述：Au/Anthraquinone/Au結(jié)構(gòu)，門壓對(duì)電勢(shì)的影響和柵壓下的透射系數(shù)

自旋輸運(yùn)體系：

描述：ZGNR輸運(yùn)體系，0、2.4V偏壓下的自旋投影態(tài)密度

多端輸運(yùn)體系：

描述：C60-六端輸運(yùn)體系，費(fèi)米能級(jí)上的實(shí)空間態(tài)密度和平均有效勢(shì)分布

1 R. H. M. Smit, Y. Noat, C. Untiedt, N. D. Lang, M. C. van Hemert, and J. M. van Ruitenbeek, Nature (London) 419, 906 (2002).
2 D. Djukic, K. S. Thygesen, C. Untiedt, R. H. M. Smit, K. W. Jacobsen, and J. M. van Ruitenbeek, Phys. Rev. B 71, 161402 (2005).
3 L. Venkataraman, J. E. Klare, I. W. Tam, C. Nuckolls, M. S. Hybertsen, and M. L. Steigerwald, Nano Lett. 6, 458 (2006).
4 S. Y. Quek, L. Venkataraman, H. J. Choi, S. G. Louie, M. S.Hybertsen, and J. B. Neaton, Nano Lett. 7, 3477 (2007).
5 C. Li, I. Pobelov, T. Wandlowski, A. Bagrets, A. Arnold, and F. Evers, J. Am. Chem. Soc. 130, 318 (2007).
6 F. Munoz-Rojas, J. Fern ? andez-Rossier, and J. J. Palacios, ′ Phys. Rev. Lett. 102, 136810 (2009).
7 H. S? ahin and R. T. Senger, Phys. Rev. B 78, 205423 (2008).
8 F. D. Novaes, R. Rurali, and P. Ordejon, ′ ACS Nano 4, 7596 (2010).
9 T. Markussen, R. Rurali, X. Cartoixa, A.-P. Jauho, and 'M. Brandbyge, Phys. Rev. B 81, 125307 (2010).
10 Y. Lee, K. Kakushima, K. Shiraishi, K. Natori, and H. Iwai, J. Appl. Phys. 107, 113705 (2010).
11 T. Ono and K. Hirose, Phys. Rev. Lett. 94, 206806 (2005).
12 I. Rungger, O. Mryasov, and S. Sanvito, Phys. Rev. B 79, 094414 (2009).
13 J. Chen, J. S. Hummelsh?j, K. S. Thygesen, J. S. Myrdal, J. K. N?rskov, and T. Vegge, Catal. Today 165, 2 (2011).
14 M. Dell’Angela, G. Kladnik, A. Cossaro, A. Verdini, M. Kamenetska, I. Tamblyn, S. Y. Quek, J. B. Neaton, D. Cvetko, and A. Morgante et al., Nano Lett. 10, 2470 (2010).
15 J. M. Garcia-Lastra, C. Rostgaard, A. Rubio, and K. S. Thygesen, Phys. Rev. B 80, 245427 (2009).
16 C. Toher and S. Sanvito, Phys. Rev. Lett. 99, 056801 (2007).
17 M. Strange, C. Rostgaard, H. Hakkinen, and K. S. Thygesen, ¨ Phys. Rev. B 83, 115108 (2011).
18 M. Strange and K. S. Thygesen, Beilstein J. Nanotechnol. 2, 746 (2011).
19 T. Rangel, A. Ferretti, P. E. Trevisanutto, V. Olevano, and G.-M. Rignanese, Phys. Rev. B 84, 045426 (2011).
20 M. S. Hybertsen, L. Venkataraman, J. E. Klare, A. C. Whalley, M. L. Steigerwald, and C. Nuckolls, J. Phys.: Condens. Matter 20, 374115 (2008).
21 G. Stefanucci and C. O. Almbladh, Europhys. Lett. 67, 14 (2004).
22 C. Y. Yam, X. Zheng, G. H. Chen, Y. Wang, T. Frauenheim, and T. A. Niehaus, Phys. Rev. B 83, 245448 (2011).
23 D. Dundas, E. J. McEniry, and T. N. Todorov, Nat. Nanotechnol. 4, 99 (2009).
24 J.-T. Lu, M. Brandbyge, and P. Hedeg ¨ ard, ? Nano Lett. 10, 1657 (2010).
25 J. Enkovaara, C. Rostgaard, J. J. Mortensen, J. Chen, M. Du?ak, L. Ferrighi, J. Gavnholt, C. Glinsvad, V. Haikola, H. A. Hansen et al., J. Phys.: Condens. Matter 22, 253202 (2010).
26 A. H. Larsen, M. Vanin, J. J. Mortensen, K. S. Thygesen, and K. W. Jacobsen, Phys. Rev. B 80, 195112 (2009).
27E. Louis, J. A. Verges, J. J. Palacios, A. J. P ′ erez-Jim ′ enez, and ′ E. SanFabian, ′ Phys. Rev. B 67, 155321 (2003).
28 J. Taylor, H. Guo, and J. Wang, Phys. Rev. B 63, 245407 (2001).
29 M. Brandbyge, J.-L. Mozos, P. Ordejon, J. Taylor, and K. Stokbro, ′ Phys. Rev. B 65, 165401 (2002).
30 Y. Xue, S. Datta, and M. A. Ratner, Chem. Phys. 281, 151 (2002).
31 F. Guinea, C. Tejedor, F. Flores, and E. Louis, Phys. Rev. B 28, 4397 (1983).
32 See, for example, H. Haug, and A.-P. Jauho, Quantum Kinetics in Transport and Optics of Semiconductors (Springer, New York, 1998).
33 A. Kiejna, G. Kresse, J. Rogal, A. De Sarkar, K. Reuter, and M. Scheffler, Phys. Rev. B 73, 035404 (2006).
34 Y. Meir and N. S. Wingreen, Phys. Rev. Lett. 68, 2512 (1992).
35 K. S. Thygesen, Phys. Rev. B 73, 035309 (2006).
36 J. Taylor, H. Guo, and J. Wang, Phys. Rev. B 63, 245407 (2001).
37 R. Li, Ph.D. thesis, School of Electronics and Computer Science, Peking University, 2008.
38 T. N. L. Patterson, Math. Comput. 22, 847 (1968).
39 Q. Zekan, H. Shimin, L. Rui, S. Ziyong, Z. Xingyu, and X. Zengquan, J. Comput. Theor. Nanosci. 5, 671 (2008).
40 T. Ozaki, K. Nishio, and H. Kino, Phys. Rev. B 81, 035116 (2010).
41 M. Di Ventra, Y.-C. Chen, and T. N. Todorov, Phys. Rev. Lett. 92, 176803 (2004).
42 J. B. Oostinga, H. B. Heersche, X. Liu, A. F.Morpurgo, and L. M. K. Vandersypen, Nat. Mater.7, 151 (2008).
43 M. F.Craciun, S. Russo, M. Yamamoto, J. B. Oostinga, A. F. Morpurgo, and S. Tarucha, Nat. Nanotechnol. 4, 383 (2009).
44 S. Kubatkin, A. Danilov, M. Hjort, J. Cornil, J.-L. Bredas, N. StuhrHansen, P. Hedegard, and T. Bjornholm, Nature (London) 425, 698 (2003).
45 S. Hyunwook, K. Youngsang, J. Y. Hee, J. Heejun, M. A. Reed, and L. Takhee, Nature (London) 462, 1039 (2009).
46 S. S. Datta, D. R. Strachan, and A. T. C. Johnson, Phys. Rev. B 79, 205404 (2009).
47 M. Strange, O. Lopez-Acevedo, and H. Hakkinen, J. Phys. Chem. Lett. 1, 1528 (2010).
48 P. D. Jadzinsky, G. Calero, C. J. Ackerson, D. A. Bushnell, and R. D. Kornberg, Science 318, 430 (2007).
49 Y. Wang, Q. Chi, N. S. Hush, J. R. Reimers, J. Zhang, and J. Ulstrup, J. Phys. Chem. C 113, 19601 (2009).
50 T. Markussen, J. Schiotz, and K. S. Thygesen, J. Chem. Phys. 132, 224104 (2010).
51 T. Markussen, R. Stadler, and K. S. Thygesen, Nano Lett. 10, 4260 (2010).
52 D. A. Areshkin and B. K. Nikolic, Phys. Rev. B 79, 205430 (2009).
53 M. Fujita, K. Wakabayashi, K. Nakada, and K. Kusakabe, J. Phys. Soc. Jpn. 65, 1920 (1996).
54 J. Zhang, S. Hou, R. Li, Z. Qian, R. Han, Z. Shen, X. Zhao, and Z. Xue, Nanotechnology 16, 3057 (2005).