第一性原理计算的核心思想是使用物理学原理，将复杂的多原子体系看作由电子和原子核组成的系统，精确计算物质的能量和电子结构。这种方法不依赖于经验参数，只需要使用5个基本常数就可以得到准确结果。因此，第一性原理计算在化学、物理、催化等领域得到广泛应用，为寻找新材料提供了强大的工具，同时也避免了实验成本昂贵的问题。

适合的研究方向包括但不限于：金属材料、非金属材料、纳米材料、半导体材料、电催化光催化、热催化、电池、固体、界面、合金、吸附等

可以计算的体系包括但不限于：晶体、非晶、二维材料、表面、界面、固体等

常用软件：常用软件：VASP，Materials Studio (MS)，CP2K，Quantum Espresso (QE)，Gaussian，Wannier90等

可以计算的内容包括但不限于：

• 材料的几何结构参数（如键长、键角、二面角、晶格常数、原子位置等）

• 材料的电子结构信息（如电荷密度、电荷差分密度、态密度、能带、费米能级、功函数、ELF等）

• 材料的光学性质（如介电常数等）

• 材料的力学性质（如弹性模量等）

• 材料的磁学性质（如磁导率等）

• 材料的晶格动力学性质（如声子谱等）

• 材料的表面性质（如吸附能，催化计算等）

• 复合材料的性质（异质结等内容）等等