本書では、材料科学を学ぶためのコンピュータ・シミュレーションをベースにした最新技術を紹介する。

第一原理計算法から始まり、クーロン力を用いる多体シュレーディンガー方程式を解くことで、物理的・科学的特性の計算が可能となる。交換・相関項には通常、局所密度近似が適用される。

第一原理計算法の紹介後は、tight binding法や古典ポテンシャル法を簡単に紹介し、システムにおける原子の数をどのように増やすことができるかを提示する。

後半では、モンテカルロ・シミュレーション法を詳述。理解を促す問題と解法が提供され、読者は最新の材料科学の理論研究を始めるのに十分な知識を得ることができる。

この第2版では、材料研究における最新の理論的テクニックを多数収載。現在利用可能なコンピュータの力により、これら多くのテクニックを用いて、第一原理から複合材料の様々な物理的・科学的特性を研究できる。新版では、tight bindingや分子力学などの実証方法も網羅している。