Come funzionano gli snapshot in OghmaNanoCome funzionano gli snapshot in OghmaNano

Cosa sono le istantanee?Cosa sono le istantanee?

Quando si esegue una simulazione in OghmaNano, il software può, facoltativamente, salvare i risultati intermedi della simulazione, chiamati «snapshot». Gli snapshot rappresentano, in sostanza, lo stato della simulazione salvato in diversi momenti durante il calcolo.Quando si esegue una simulazione in OghmaNano, il software può, facoltativamente, salvare i risultati intermedi della simulazione, chiamati «snapshot». Gli snapshot rappresentano, in sostanza, lo stato della simulazione salvato in diversi momenti durante il calcolo.

Ad esempio:Ad esempio:

• Per una simulazione di caratteristiche corrente-tensione (JV), è possibile salvare dei dati a ogni incremento di tensione lungo la curva JV.Per una simulazione di caratteristiche corrente-tensione (JV), è possibile salvare dei dati a ogni incremento di tensione lungo la curva JV.
• In una simulazione transitoria, è possibile salvare i dati a ogni passo temporale.In una simulazione transitoria, è possibile salvare i dati a ogni passo temporale.
• Nelle simulazioni FDTD, le immagini istantanee possono memorizzare la distribuzione del campo ottico mentre l’onda elettromagnetica si propaga all’interno del dominio di simulazione.Nelle simulazioni FDTD, le immagini istantanee possono memorizzare la distribuzione del campo ottico mentre l’onda elettromagnetica si propaga all’interno del dominio di simulazione.

Le istantanee offrono un modo per osservare l’evoluzione della simulazione dall’interno. Invece di esaminare solo il risultato finale, le istantanee consentono di analizzare come lo stato interno del dispositivo cambia durante il processo di calcolo.Le istantanee offrono un modo per osservare l’evoluzione della simulazione dall’interno. Invece di esaminare solo il risultato finale, le istantanee consentono di analizzare come lo stato interno del dispositivo cambia durante il processo di calcolo.

In genere, è possibile attivare o disattivare la funzione di creazione di immagini istantanee direttamente all’interno della finestra dell’editor associata al tipo di simulazione in uso. Ad esempio, la finestra dell’editor JV mostrata in ?? contiene opzioni per controllare la creazione di immagini istantanee.In genere, è possibile attivare o disattivare la funzione di creazione di immagini istantanee direttamente all’interno della finestra dell’editor associata al tipo di simulazione in uso. Ad esempio, la finestra dell’editor JV mostrata in ?? contiene opzioni per controllare la creazione di immagini istantanee.

A volte è utile disattivare la funzione di salvataggio degli stati intermedi se non si è interessati ai risultati parziali, poiché il salvataggio di tali stati può aumentare notevolmente l’attività di lettura/scrittura su disco e il tempo di esecuzione della simulazione. Al contrario, l’attivazione di questa funzione può fornire informazioni estremamente utili sulla fisica interna del dispositivo.A volte è utile disattivare la funzione di salvataggio degli stati intermedi se non si è interessati ai risultati parziali, poiché il salvataggio di tali stati può aumentare notevolmente l’attività di lettura/scrittura su disco e il tempo di esecuzione della simulazione. Al contrario, l’attivazione di questa funzione può fornire informazioni estremamente utili sulla fisica interna del dispositivo.

I controlli relativi agli «snapshot» consentono anche di ridurre la frequenza di acquisizione dei dati. Ad esempio, invece di salvare i dati a ogni passo temporale o a ogni punto di tensione, la simulazione può salvare i dati ogni due, tre o quattro passi, a seconda del livello di dettaglio richiesto.I controlli relativi agli «snapshot» consentono anche di ridurre la frequenza di acquisizione dei dati. Ad esempio, invece di salvare i dati a ogni passo temporale o a ogni punto di tensione, la simulazione può salvare i dati ogni due, tre o quattro passi, a seconda del livello di dettaglio richiesto.

Visualizzazione delle anteprimeVisualizzazione delle anteprime

Se si fa doppio clic su una cartella contenente gli screenshot, OghmaNano avvia il visualizzatore di screenshot. Il visualizzatore di screenshot offre una barra di scorrimento che consente di visualizzare in sequenza i risultati della simulazione.Se si fa doppio clic su una cartella contenente gli screenshot, OghmaNano avvia il visualizzatore di screenshot. Il visualizzatore di screenshot offre una barra di scorrimento che consente di visualizzare in sequenza i risultati della simulazione.

I file di tipo «snapshot» possono archiviare diversi tipi di dati, tra cui:I file di tipo «snapshot» possono archiviare diversi tipi di dati, tra cui:

• Strutture a bandeStrutture a bande
• Concentrazioni di portatori di caricaConcentrazioni di portatori di carica
• Mappe di distribuzione delle trappoleMappe di distribuzione delle trappole
• Campi elettriciCampi elettrici
• Densità di potenza otticaDensità di potenza ottica
• Densità di correnteDensità di corrente
• Distribuzioni di temperaturaDistribuzioni di temperatura

È spesso possibile visualizzare contemporaneamente diversi set di dati, il che consente di confrontare direttamente le diverse grandezze fisiche durante la simulazione.È spesso possibile visualizzare contemporaneamente diversi set di dati, il che consente di confrontare direttamente le diverse grandezze fisiche durante la simulazione.

A livello interno, gli «snapshot» sono semplicemente raccolte di dati generati in diverse fasi della simulazione. Il visualizzatore nasconde gran parte della complessità sottostante e presenta i risultati utilizzando un’interfaccia unificata, dotata di controlli per la riproduzione, opzioni di visualizzazione grafica, controlli di ridimensionamento e mappatura dei colori.A livello interno, gli «snapshot» sono semplicemente raccolte di dati generati in diverse fasi della simulazione. Il visualizzatore nasconde gran parte della complessità sottostante e presenta i risultati utilizzando un’interfaccia unificata, dotata di controlli per la riproduzione, opzioni di visualizzazione grafica, controlli di ridimensionamento e mappatura dei colori.

Come funziona la directory dei file di backup?Come funziona la directory dei file di backup?

Sebbene il visualizzatore di immagini offra un’interfaccia semplificata, la struttura delle cartelle sottostante è in realtà piuttosto semplice.Sebbene il visualizzatore di immagini offra un’interfaccia semplificata, la struttura delle cartelle sottostante è in realtà piuttosto semplice.

Se si apre direttamente la cartella contenente gli screenshot tramite l’esplora file del sistema operativo, come mostrato in ??, si noterà che la cartella contiene semplicemente un gran numero di sottocartelle numerate.Se si apre direttamente la cartella contenente gli screenshot tramite l’esplora file del sistema operativo, come mostrato in ??, si noterà che la cartella contiene semplicemente un gran numero di sottocartelle numerate.

Ogni cartella, identificata da un numero, corrisponde a uno specifico stato della simulazione:Ogni cartella, identificata da un numero, corrisponde a uno specifico stato della simulazione:

• Un punto di riferimento della tensione in una simulazione di giunzione p-n.Un punto di riferimento della tensione in una simulazione di giunzione p-n.
• Un passo temporale in una simulazione transitoria.Un passo temporale in una simulazione transitoria.
• Un fotogramma in una simulazione FDTD.Un fotogramma in una simulazione FDTD.

All’interno di ciascuna cartella sono presenti i set di dati relativi a uno specifico stato della simulazione. Nel caso delle simulazioni elettriche, questi possono includere grandezze quali:All’interno di ciascuna cartella sono presenti i set di dati relativi a uno specifico stato della simulazione. Nel caso delle simulazioni elettriche, questi possono includere grandezze quali:

• Energia della banda di conduzione (Ec.csv)Energia della banda di conduzione (Ec.csv)
• Energia della banda di valenza (Ev.csv)Energia della banda di valenza (Ev.csv)
• Livelli quasi-Fermi (Fn.csv, Fp.csv)Livelli quasi-Fermi (Fn.csv, Fp.csv)
• Concentrazioni di portatori di caricaConcentrazioni di portatori di carica
• Densità di correnteDensità di corrente
• Campi elettriciCampi elettrici
• Tassi di ricombinazioneTassi di ricombinazione

I dati acquisiti possono essere salvati sia in formato CSV, facilmente leggibile, sia in un formato binario compatto, esattamente come descritto in Comprensione dei file di output in OghmaNano.I dati acquisiti possono essere salvati sia in formato CSV, facilmente leggibile, sia in un formato binario compatto, esattamente come descritto in Comprensione dei file di output in OghmaNano.

In generale, le istantanee rappresentano uno dei metodi più efficaci per comprendere cosa sta accadendo fisicamente all’interno di una simulazione, poiché mostrano lo stato interno del dispositivo mentre il risolutore si avvicina alla soluzione finale.In generale, le istantanee rappresentano uno dei metodi più efficaci per comprendere cosa sta accadendo fisicamente all’interno di una simulazione, poiché mostrano lo stato interno del dispositivo mentre il risolutore si avvicina alla soluzione finale.