本书以案例方式介绍了如何用材料计算软件考察材料的成分、结构变化对材料性质或器件性能的影响。详细介绍了原子模拟、分子动力学、蒙特卡洛计算、第一性原理计算和有限元计算等方法，应用GULP、LAMMPS、ATAT、VASP、CASTEP和ANSYS等常用计算软件，针对某些特定金属、半导体和绝缘体等体系，考察它们的表面、界面和纳米结构乃至器件的力学、热学、光学和电学性质。