分子模拟软件发展和工业应用从1990年代开始迅猛发展。 6 必∽日28图88822 960196519701975198019851990199520002005 Ye ear Fraction of articles in science and engineering that use molecular dynamics. the data were obtained from a search of wos records for science and engineering journals. Ref. E J Maginn, "From discovery to data: What must happen for molecular simulation to become a mainstream chemical engineering tool, AlChE Journal, vol 55, no 6, pp 1304-1310,Jun.2009
分子模拟软件发展和工业应用从1990年代开始迅猛发展。 Fraction of articles in science and engineering that use molecular dynamics. The data were obtained from a search of WoS records for science and engineering journals. Ref.: E. J. Maginn, “From discovery to data: What must happen for molecular simulation to become a mainstream chemical engineering tool,” AIChE Journal, vol. 55, no. 6, pp. 1304-1310, Jun. 2009
新药研发 Pharmaceutical discovery 化工 Chemical engineering 电子工业E| ectronic industry 材料 Materials 对于生命科学中的药物或DNA、钢铁或合金中的微结构 电子工业中半导体的性质、发光二极管、光电子器件等 不同应用领域的模拟,在原子尺度下都是基于共同的基 本原理,采用类似的方法和工具
新药研发 Pharmaceutical discovery 化工 Chemical engineering 电子工业 Electronic industry 材料 Materials 对于生命科学中的药物或DNA、钢铁或合金中的微结构、 电子工业中半导体的性质、发光二极管、光电子器件等 不同应用领域的模拟，在原子尺度下都是基于共同的基 本原理，采用类似的方法和工具
41计算材料学背景 42原子尺度模拟方法 43从薛定谔方程到密度泛函理论 44力学性质的第一原理计算
4.1 计算材料学背景 4.2 原子尺度模拟方法 4.3 从薛定谔方程到密度泛函理论 4.4 力学性质的第一原理计算
原子尺度模拟的层次( Hierarchies of atomistic modelling) accuracy topological qualitative empirical 0.01 eV 0.000leV Tight binding DFT OMC CI Atoms11010010001.000.000 Time ps ns μs
原子尺度模拟的层次（Hierarchies of atomistic modelling） Atoms 1 10 100 1000 1,000,000 Time 0 0 ps ns ms 0 0.0001 eV qualitative topological 0.01 eV Tight binding empirical DFT QMC CI Accuracy
第一原理计算方法 第一原理计算(也称第一性原理计算) First Principles calculation 从头计算 Ab initio calculation Ab拉丁语意为from; Initio为拉丁语 initium的夺格单数,意为 beginning 从量子力学的基本原理(薛定谔方程)出发,采用一些近似方法, 通过计算机模拟而进行计算。特点是不依赖于实验数据和经验公式, 完全从基本的物理定律出发,在计算中只需要组成元素信息、基本 物理常数
第一原理计算（也称第一性原理计算） First Principles calculation 从头计算 Ab initio calculation Ab拉丁语意为from；Initio为拉丁语initium的夺格单数，意为beginning 从量子力学的基本原理（薛定谔方程）出发，采用一些近似方法， 通过计算机模拟而进行计算。特点是不依赖于实验数据和经验公式， 完全从基本的物理定律出发，在计算中只需要组成元素信息、基本 物理常数。 第一原理计算方法