Il metodo del primo principio si riferisce a partire dalla composizione atomica del materiale da studiare, usando la meccanica quantistica e altre leggi fisiche per determinare le proprietà fisiche del materiale, come la struttura geometrica, la struttura elettronica, le proprietà termodinamiche e le proprietà ottiche del materiale specificato attraverso calcoli coerenti metodi. Il metodo dei primi principi viene utilizzato principalmente nel campo della ricerca microscopica e la sua esistenza è indispensabile.
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