本书主要涉及计算材料科学中第一性原理计算、高性能计算技术, 材料数值模拟算法在高性能计算平台上的实现、应用与实践。全书共4个部分。第一部分是综述, 主要对计算材料科学的基本概念、材料计算方法和计算材料科学实践进行了介绍。第二部分是计算理论, 系统阐述了密度泛函理论基础, 周期势中电子计算方法, 简约波矢k的物理意义和k空间积分, LDA+U和GW近似, 以及分子动力学。第三部分是高性能计算环境搭建, 主要介绍了高性能计算基本原理与高性能计算集群搭建实践。第四部分是计算实践, 描述了VASP的安装与应用示例、XMD和LAMMPS的应用示例。