計算材料學是近年飛速發展的一門新興交叉學科。它綜合了凝聚態物理、材料物理學、理論化學、材料力學和工程力學、計算機算法等多個相關學科。材料學模擬是一種計算機實驗，它是從原子水平上的相互作用出發，借助計算機數值模擬的方法得到分子的結構、動力學、熱力學方面的信息，以研究這些信息與功能之間的關系。隨著材料科學和計算機技術的迅速發展，借助計算機強大的圖形功能，可以直觀地在三維空間觀測分子的結構特征，對分子間相互作用進行模擬，深入理解材料從微觀到宏觀多個尺度的各類現象與特征，并對材料的結構和物性進行理論預言，從而實現全新材料設計的目的。
計算材料設計的成功案例
設計新型材料和器件
- 高性能磁光記錄材料
- 超硬材料
- 新型鋰電池陰極材料
- 儲氫材料AlH3
- 高分子材料-β-1,3-D-葡聚糖三次螺旋側鏈效應
晶體結構研究
材料相變研究
- 馬氏體相變
- 高溫下B的新物相
- 有機材料的性質：密度、內聚能、汽化熱
納米材料和器件設計