本书介绍了基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算在材料科学中的应用，结合非平衡格林函数（NEGF）方法，特别适用于磁性自旋极化输运中的理论模拟应用场景。全书共分为7章，主要内容包括绪论、密度泛函理论和第一性原理计算方法、电极材料稳定性研究、磁电阻结在不同异质界面下的能态特征及其自旋极化输运性质、电极材料的能带结构特征对磁输运的性能影响等。研究对象集中在Co基Heusler合金，具体包括Co2YZ（Y=Sc，Ti，V，Cr，Mn，Fe；Z=Al，Si，Ge，Ga）等在内的多种合金，试图厘清影响磁电阻结特性的潜在因素并分析其机理，以期用较少的投入实现对Heusler合金自旋阀器件性能提升的技术性突破，同时也为设计高质量的信息存储器件提供理论先导。
本书主要为高等院校研究生、高年级本科生、科研工作者和行业相关的其他读者阅读参考。