这是一本理论和实践并重的前瞻性、创新性教程。它涵盖了纳观、微观、介观和宏观多尺度研究视野，提取了理论设计框架、算法实现与数值处理技巧，体现了以学习者为中心创造有意义学习经历理念，且提供了丰富的习题、实例、实践指南和教学课件。可作为普通高等学校材料类、物理类、化学类和电子工程类等高年级本科生相关课程的教材及研究生教学参考书，也可作为从事相关领域研究的科研工作者参考书。

本书为适应高校创新实践教学改革的需要，力争实现理论教学和实践教学的有机结合，大力推进以学习者为中心的先进教学理念的探索，以培养学生的团队精神和科学创新精神，从而构建群体创新人才培养模式。全书介绍了计算材料学的发展现状、主要理论框架和设计实践方法，结合典型案例来阐述其设计流程、建模、算法实现、数值处理技巧及其应用。全书共分9章，包括计算材料学导论、密度泛函理论基础、赝势平面波方法(Ⅰ)、赝势平面波方法(Ⅱ)、全势-缀加平面波方法、分子动力学方法、第一性原理分子动力学、蒙特卡罗方法和有限元方法在微磁学中的应用。各章设有实践指南，并配有习题，以帮助学习者巩固学习重点。书后还包括多篇附录。

本书可作为普通高等学校材料类、物理类、化学类和电子工程类等高年级本科生相关课程的教材及研究生教学参考书，也可作为从事相关领域研究的科研工作者参考书。

第一章 计算材料学导论

第二章 密度泛函理论基础

第三章 赝势平面波方法(Ⅰ)

第四章 赝势平面波方法(Ⅱ)

第五章 全势-缀加平面波方法

第六章 分子动力学方法

第七章 第一性原理分子动力学

第八章 蒙特卡罗方法

第九章 有限元方法在微磁学中的应用

附录A 常用缩写术语对照表

附录B 常用材料设计软件简介

附录C 常用Linux命令

附录D 原始文献汇编

附录E 设计实践专题

附录F 参考书目

后记