運(yùn)用量子力學(xué)原理，從具體要求出發(fā)，根據(jù)原子核與電子相互作用的原理和它的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過(guò)近似處理然后直接求解薛定諤方程(SchrodingerEquation)的算法，即從頭算(AbInitio)，常被稱(chēng)為第一性原理(TheFirstPrinciple)。該原理是一種理論基礎(chǔ)比較完善的計(jì)算方法，可以對(duì)材料的結(jié)構(gòu)、性能、能量等方面進(jìn)行較精確的計(jì)算。隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的提高、數(shù)學(xué)計(jì)算科學(xué)的發(fā)展和專(zhuān)門(mén)第一性原理計(jì)算相關(guān)軟件(如Win2K、VASP、MaterialsStudio等)的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)成為材料科學(xué)領(lǐng)域非常重要的一種分析手段。第一性原理主要是基于密度泛函理論，根據(jù)不同基函數(shù)的選取有多種不同的具體計(jì)算方法。

廣義第一性原理計(jì)算指的是一切基于量子力學(xué)原理的計(jì)算，包括兩大類(lèi)：以哈里斯-?？俗郧?chǎng)(Hartree-ForkSelf-consistentFunction，HFSCF)計(jì)算為基礎(chǔ)的從頭算和密度泛函理論計(jì)算。求解薛定諤方程時(shí)，所要輸入的只是原子的核電荷數(shù)和一些模擬的環(huán)境參量，無(wú)需任何實(shí)驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)或者半經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的輸入。