什么是第一性原理

運用量子力學原理，從具體要求出發，根據原子核與電子相互作用的原理和它的基本運動規律，通過近似處理然后直接求解薛定諤方程(SchrodingerEquation)的算法，即從頭算(AbInitio)，常被稱為第一性原理(TheFirstPrinciple)。該原理是一種理論基礎比較完善的計算方法，可以對材料的結構、性能、能量等方面進行較精確的計算。隨著計算機運行速度的提高、數學計算科學的發展和專門第一性原理計算相關軟件(如Win2K、VASP、MaterialsStudio等)的開發，已經成為材料科學領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，根據不同基函數的選取有多種不同的具體計算方法。

廣義第一性原理計算指的是一切基于量子力學原理的計算，包括兩大類：以哈里斯-福克自洽場(Hartree-ForkSelf-consistentFunction，HFSCF)計算為基礎的從頭算和密度泛函理論計算。求解薛定諤方程時，所要輸入的只是原子的核電荷數和一些模擬的環境參量，無需任何實驗、經驗或者半經驗參數的輸入。