什么是"第一性原理"？

本文介绍了第一性原理在材料科学中的应用及其重要性。第一性原理是从最基本的物理定律出发，不依赖实验数据或经验公式，直接推导系统性质的方法，尤其在材料科学中，通过量子力学的基本原理，特别是密度泛函理论（DFT），研究材料的电子结构、原子相互作用等。文章追溯了第一性原理的起源，从古希腊哲学家亚里士多德的基础命题到现代量子力学的发展，特别是1927年波恩和奥本海默的绝热近似理论。第一性原理计算可以预测新材料的性能，优化材料设计，如晶体结构、电子结构和材料强度等。文章还提到了一些具体应用案例，如南京大学团队的对称性算法、清华大学的DeepH方法，以及高熵合金和热电材料的研究。未来展望中，第一性原理计算将与量子计算机和AI结合，实现逆向设计、跨尺度模拟和自动实验室等革命性进展。