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，采用實空間投影綴加平面波方法描述離子原子核和價電子的原子軌道基。對于柵壓的輸運體系，在實空間求解恰當邊界條件的Poisson方程。通過圍道積分格林函數(shù)和k點實空間上的并行化，使得代碼具有非常準確的計算以及很高的計算效率。適合解決納米材料的各類性質(zhì)。

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

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

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)，門壓對電勢的影響和柵壓下的透射系數(shù)

自旋輸運體系：

描述：ZGNR輸運體系，0、2.4V偏壓下的自旋投影態(tài)密度

多端輸運體系：

描述：C60-六端輸運體系，費米能級上的實空間態(tài)密度和平均有效勢分布

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).