第一性原理计算的目的

第一性原理计算是一种不依靠工作经验主要参数便能预测分析外部经济管理体系各种各样类型的计算。与经历的或是半工作经验的计算对比，第一性原理计算只必须外部经济管理体系中各要素的分子类型和排序，就可以利用物理学的基本概念计算出外部经济管理体系的电子结构等特性。

依照第一性原理计算的分析目地来区划，一般可以分成两大类：

1、分析型计算：有一些状况难以利用试验开展表述，或是就算可以利用试验开展表述也要历经繁琐的全过程或昂贵的成本费，而第一性原理计算通常可以用较低的费用对这类状况开展表述。例如，试验上观查到渗氮钽（Ta2N3,正交和构造）这类原材料中纯天然带有很多以更换N方式出现的氧残渣，但是这种氧残渣存有的因素却并不清楚，试验上都没有不错的方法对它进行表述。Jiang等利用第一性原理计算获得纯粹的及其掺氧的Ta2N3的延展性参量。

纯粹的及其掺氧的Ta2N3的延展性参量

构造

C11

C22

C33

C12

C23

C13

C44

C55

C66

纯粹的Ta2N3

456

610

639

248

176

203

165

193

-54

掺氧的Ta2N3

487

531

649

230

166

193

153

188

175

纯净的Ta2N3的C66是负的，而带有氧残渣的C66为恰逢。做为正交和构造，Ta2N3维持构造比较稳定的前提之一是Cij（i,j=1~6）全是恰逢。延展性参量的计算结论清晰地表明氧残渣具有了保持Ta2N3构造比较稳定的功效，非常好地对Ta2N3中纯天然带有很多氧残渣的状况开展了表述。

2、预测分析型计算：第一性原理计算可以预测一些试验上并未确认的状况。例如，以往我们一直觉得金钢石是世界最“硬”的原材料，但是，第一性原理计算却突破了大家的惯有了解。Teter等计算了C3N4这类原材料多种多样同素同分异构体的体积模量，发觉立体式分子结构的C3N4具备比金钢石更高的体积模量，从理论上预测分析C3N4是比金钢石更“硬”的原材料。

事实上，很多的第一性原理计算有关科学研究并不仅仅是单一“表述型计算”或是“预测分析型计算”，而通常是各个方面的结合。例如，对含缺点的半导体器件开展第一性原理计算时，除开要关心缺点对半导体器件电子结构的危害，一般还会继续对热学特性如缺点产生能等开展计算，电子结构和热学特性紧密结合才可以对含缺点半导体材料有更为全方位而难忘的了解。此外，有一些第一性原理计算有关科学研究在对试验状况开展表述的与此同时，也会提到一些理论上的预测分析，为进一步分析给予理论上的具体指导。